《電子技術(shù)應(yīng)用》
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DDR3與DDR2內(nèi)存區(qū)別
摘要: DDR3內(nèi)存相對(duì)于DDR2內(nèi)存,,其實(shí)只是規(guī)格上的提高,,并沒(méi)有真正的全面換代的新架構(gòu)。DDR3同DDR2接觸針腳數(shù)目相同,。但是防呆的缺口位置不同。DDR3在大容量?jī)?nèi)存的支持較好,,而大容量?jī)?nèi)存的分水嶺是4GB這個(gè)容量,,4GB是32位操作系統(tǒng)的執(zhí)行上限當(dāng)市場(chǎng)需求超過(guò)4GB的時(shí)候,64位CPU與操作系統(tǒng)就是唯一的解決方案,,此時(shí)也就是DDR3內(nèi)存的普及時(shí)期,。
關(guān)鍵詞: NGN|4G DDR3 DDR2 內(nèi)存 CPU
Abstract:
Key words :

DDR3內(nèi)存相對(duì)于DDR2內(nèi)存,其實(shí)只是規(guī)格上的提高,,并沒(méi)有真正的全面換代的新架構(gòu),。DDR3同DDR2接觸針腳數(shù)目相同。但是防呆的缺口位置不同,。DDR3在大容量?jī)?nèi)存的支持較好,,而大容量?jī)?nèi)存的分水嶺是4GB這個(gè)容量,4GB是32位操作系統(tǒng)的執(zhí)行上限(不考慮PAE等等的內(nèi)存映像模式,,因這些32位元元延伸模式只是過(guò)渡方式,,會(huì)降低效能,不會(huì)在零售市場(chǎng)成為技術(shù)主流)當(dāng)市場(chǎng)需求超過(guò)4GB的時(shí)候,,64位CPU與操作系統(tǒng)就是唯一的解決方案,,此時(shí)也就是DDR3內(nèi)存的普及時(shí)期。DDR3 UB DIMM 2007進(jìn)入市場(chǎng),,成為主流時(shí)間點(diǎn)多數(shù)廠商預(yù)計(jì)會(huì)是到2010年,。

1、邏輯Bank數(shù)量

DDR2 SDRAM中有4Bank和8Bank的設(shè)計(jì),目的就是為了應(yīng)對(duì)未來(lái)大容量芯片的需求,。而DDR3很可能將從2Gb容量起步,,因此起始的邏輯Bank就是8個(gè),另外還為未來(lái)的16個(gè)邏輯Bank做好了準(zhǔn)備,。

2,、封裝(Packages)

DDR3由于新增了一些功能,所以在引腳方面會(huì)有所增加,,8bit芯片采用78球FBGA封裝,,16bit芯片采用96球FBGA封裝,而DDR2則有60/68/84球FBGA封裝三種規(guī)格,。并且DDR3必須是綠色封裝,,不能含有任何有害物質(zhì)。

3,、突發(fā)長(zhǎng)度(BL,,Burst Length)

由于DDR3的預(yù)取為8bit,所以突發(fā)傳輸周期(BL,,Burst Length)也固定為8,,而對(duì)于DDR2和早期的DDR架構(gòu)的系統(tǒng),BL=4也是常用的,,DDR3為此增加了一個(gè)4-bit Burst Chop(突發(fā)突變)模式,,即由一個(gè)BL=4的讀取操作加上一個(gè)BL=4的寫(xiě)入操作來(lái)合成一個(gè)BL=8的數(shù)據(jù)突發(fā)傳輸,屆時(shí)可通過(guò)A12地址線來(lái)控制這一突發(fā)模式,。而且需要指出的是,,任何突發(fā)中斷操作都將在DDR3內(nèi)存中予以禁止,,且不予支持,,取而代之的是更靈活的突發(fā)傳輸控制(如4bit順序突發(fā)),。

3,、尋址時(shí)序(Timing)

就像DDR2從DDR轉(zhuǎn)變而來(lái)后延遲周期數(shù)增加一樣,,DDR3的CL周期也將比DDR2有所提高。DDR2的CL范圍一般在2至5之間,,而DDR3則在5至11之間,,且附加延遲(AL)的設(shè)計(jì)也有所變化。DDR2時(shí)AL的范圍是0至4,,而DDR3時(shí)AL有三種選項(xiàng),分別是0,、CL-1和CL-2。另外,,DDR3還新增加了一個(gè)時(shí)序參數(shù)——寫(xiě)入延遲(CWD),這一參數(shù)將根據(jù)具體的工作頻率而定,。

4,、新增功能——重置(Reset)

重置是DDR3新增的一項(xiàng)重要功能,,并為此專門(mén)準(zhǔn)備了一個(gè)引腳。DRAM業(yè)界已經(jīng)很早以前就要求增這一功能,,如今終于在DDR3身上實(shí)現(xiàn)。這一引腳將使DDR3的初始化處理變得簡(jiǎn)單,。當(dāng)Reset命令有效時(shí),DDR3內(nèi)存將停止所有的操作,,并切換至最少量活動(dòng)的狀態(tài),,以節(jié)約電力。在Reset期間,,DDR3內(nèi)存將關(guān)閉內(nèi)在的大部分功能,所以有數(shù)據(jù)接收與發(fā)送器都將關(guān)閉,。所有內(nèi)部的程序裝置將復(fù)位,DLL(延遲鎖相環(huán)路)與時(shí)鐘電路將停止工作,,而且不理睬數(shù)據(jù)總線上的任何動(dòng)靜。這樣一來(lái),將使DDR3達(dá)到最節(jié)省電力的目的,。

5、新增功能——ZQ校準(zhǔn)

ZQ也是一個(gè)新增的腳,,在這個(gè)引腳上接有一個(gè)240歐姆的低公差參考電阻。這個(gè)引腳通過(guò)一個(gè)命令集,,通過(guò)片上校準(zhǔn)引擎(ODCE,,On-Die Calibration Engine)來(lái)自動(dòng)校驗(yàn)數(shù)據(jù)輸出驅(qū)動(dòng)器導(dǎo)通電阻與ODT的終結(jié)電阻值。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出這一指令之后,,將用相應(yīng)的時(shí)鐘周期(在加電與初始化之后用512個(gè)時(shí)鐘周期,,在退出自刷新操作后用256時(shí)鐘周期,、在其他情況下用64個(gè)時(shí)鐘周期)對(duì)導(dǎo)通電阻和ODT電阻進(jìn)行重新校準(zhǔn)。

6,、參考電壓分成兩個(gè)

對(duì)于內(nèi)存系統(tǒng)工作非常重要的參考電壓信號(hào)VREF,在DDR3系統(tǒng)中將分為兩個(gè)信號(hào),。一個(gè)是為命令與地址信號(hào)服務(wù)的VREFCA,另一個(gè)是為數(shù)據(jù)總線服務(wù)的VREFDQ,,它將有效的提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的信噪等級(jí),。

7,、根據(jù)溫度自動(dòng)自刷新(SRT,Self-Refresh Temperature)

為了保證所保存的數(shù)據(jù)不丟失,,DRAM必須定時(shí)進(jìn)行刷新,,DDR3也不例外,。不過(guò),,為了最大的節(jié)省電力,,DDR3采用了一種新型的自動(dòng)自刷新設(shè)計(jì)(ASR,Automatic Self-Refresh),。當(dāng)開(kāi)始ASR之后,,將通過(guò)一個(gè)內(nèi)置于DRAM芯片的溫度傳感器來(lái)控制刷新的頻率,,因?yàn)樗⑿骂l率高的話,消電就大,,溫度也隨之升高。而溫度傳感器則在保證數(shù)據(jù)不丟失的情況下,,盡量減少刷新頻率,,降低工作溫度。不過(guò)DDR3的ASR是可選設(shè)計(jì),,并不見(jiàn)得市場(chǎng)上的DDR3內(nèi)存都支持這一功能,因此還有一個(gè)附加的功能就是自刷新溫度范圍(SRT,,Self-Refresh Temperature),。通過(guò)模式寄存器,可以選擇兩個(gè)溫度范圍,,一個(gè)是普通的的溫度范圍(例如0℃至85℃),另一個(gè)是擴(kuò)展溫度范圍,,比如最高到95℃。對(duì)于DRAM內(nèi)部設(shè)定的這兩種溫度范圍,,DRAM將以恒定的頻率和電流進(jìn)行刷新操作,。

8,、局部自刷新(RASR,Partial Array Self-Refresh)

這是DDR3的一個(gè)可選項(xiàng),,通過(guò)這一功能,,DDR3內(nèi)存芯片可以只刷新部分邏輯Bank,,而不是全部刷新,從而最大限度的減少因自刷新產(chǎn)生的電力消耗,。這一點(diǎn)與移動(dòng)型內(nèi)存(Mobile DRAM)的設(shè)計(jì)很相似,。

9、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接(P2P,,Point-to-Point)

這是為了提高系統(tǒng)性能而進(jìn)行了重要改動(dòng),,也是與DDR2系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵區(qū)別。在DDR3系統(tǒng)中,,一個(gè)內(nèi)存控制器將只與一個(gè)內(nèi)存通道打交道,,而且這個(gè)內(nèi)存通道只能一個(gè)插槽。因此內(nèi)存控制器與DDR3內(nèi)存模組之間是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(P2P,,Point-to-Point)的關(guān)系(單物理Bank的模組),,或者是點(diǎn)對(duì)雙點(diǎn)(P22P,Point-to-two-Point)的關(guān)系(雙物理Bank的模組),,從而大大減輕了地址/命令/控制與數(shù)據(jù)總線的負(fù)載,。而在內(nèi)存模組方面,與DDR2的類別相類似,,也有標(biāo)準(zhǔn)DIMM(臺(tái)式PC),、SO-DIMM/Micro-DIMM(筆記本電腦)、FB-DIMM2(服務(wù)器)之分,,其中第二代FB-DIMM將采用規(guī)格更高的AMB2(高級(jí)內(nèi)存緩沖器),。不過(guò)目前有關(guān)DDR3內(nèi)存模組的標(biāo)準(zhǔn)制定工作剛開(kāi)始,引腳設(shè)計(jì)還沒(méi)有最終確定,。

10.省電:DDR3 Module電壓從DDR2的1.8V降低到1.5V,,同頻率下比DDR2更省電,搭配SRT(Self-Refresh Temperature)功能,,內(nèi)部增加溫度senser,,可依溫度動(dòng)態(tài)控制更新率(RASR,,Partial Array Self-Refresh功能),達(dá)到省電目的,。

除了以上9點(diǎn)之外,DDR3還在功耗管理,,多用途寄存器方面有新的設(shè)計(jì),但由于仍入于討論階段,,且并不是太重要的功能,,在此就不詳細(xì)介紹了
 

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