SDRAM與DDR的不同

2021-08-06 01:57:07 字數 2286 閱讀 1395

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之前看有位朋友總結的它們介面的不同,那我就總結一下全面的異同吧,希望可以幫到大家!sdram在嵌入式乃至整個pc行業的地位毋庸置疑,雖然它比sram操作複雜,從某種程度上說又有著隨機位址訪問時效能下降的缺陷(甚至於ddr/ddr2又有著不支援單一位址訪問的限制,分別至少2/4個位址同時訪問)。但是,速度是王道,容量也是它的優勢,這些特點是其它任何易失儲存器無法媲美的,也是它存在的唯一理由(不好意思,說得有點絕對了~-~)。

sdram從sdr到ddr再到ddr2一路走來,又都產生了什麼樣的變化,又都在哪些方面進行了改進,帶來了速度效能的進一步提公升呢?帶著這個疑問搜尋了一些資料,也分別找來sdr/ddr/ddr2晶元的datasheet細細比對,也許用這篇文比較也無法完全說明白他們的迥異,但是至少特權同學希望通過這篇文章能夠讓大家對他們之間的區別有乙個大概的認識,尤其一樣對sdr sdram有過深入了解的網友,相信通過比較,對今後快速上手ddr/ddr2的操作就如抬腿再上乙個台階一樣輕便。 2

這篇文章不談具體的細節,只重點談差異,ddr sdram的結構框圖,這重點要來說為何ddr sdram雖然操作的時鐘頻率和sdr sdram一樣,卻能夠在資料吞吐量上達到後者的兩倍。也許你會不以為然,沒錯,ddr就是double data rata,不就是在sdr時鐘單沿讀寫的基礎上變成了ddr的時鐘雙沿

讀寫嘛,速度這不就一下翻番了。很對,但是再往深入去,你思考過嗎?難道ddr內部定址時資料也是雙沿讀寫麼?非也ddr sdram外部的資料匯流排介面位寬,一般是8位或者16位。而它左邊那個紅圈裡「x16/x32」則表示內部2-bit prefetch和實際儲存單元間的位寬。那麼從這裡可以發現,實際上,ddr內部有著和sdr類似的結構,只不過在介面的output buffer與實際儲存單元間多了乙個2-bit prefetch。而這個2-bit prefetch與output buffer之間是x8/x16傳輸,但是它與儲存單元之間卻是x16/x32傳輸。你

可以這樣設想,在每次時鐘的上公升沿,

2-bit prefetch

儲存著外部介面兩次讀寫(即兩個位址)的資料,而

output buffer

卻是每個時鐘的上公升沿和下降沿都會讀取一次資料(對應乙個位址)。

理解了ddr的資料吞吐量提公升的實質原因,在回頭看看sdr的結構。如

下面說介面的差異,左側的

ddr介面,右側的

sdr介面一般

sdr介面有時鐘訊號

clk、控制訊號

cke/csn/rasn/casn/wen/dqm

、位址匯流排

ab(包括

block

位址)、資料匯流排

db。而一比對

ddr,在

sdr的基礎上多了什麼?

ckn(暫且認為

ck對應前面的

clk,但實際使用中還是有所不同的)和

dqs。

sdr的資料、位址乃至控制訊號的鎖存都有賴於唯一的時鐘訊號clk,而ddr的資料匯流排db的鎖存時鐘則是dqs,位址和控制訊號的鎖存時鐘為ck/ckn,ck/ckn是一對差分輸入的時鐘訊號。dqs鎖存資料作為sdram的寫入時鐘時,由外部器件產生,並且和資料是**對齊的;而作為sdram的讀時鐘時,是由sdram產生,並且和資料是沿對齊的。

再比較它們的電氣特性,只說一點,sdr是3.3v器件,ddr是2.5v器件。 3

比較完ddr和sdr,再來說ddr2。找了幾份ddr2的datasheet,都沒有看到它的功能框圖,但是從一些資料的描述中說道ddr2不同於ddr主要在於從2-bit prefetch提公升到4-bit prefetch。那麼從前面圖1的敘述中我們不難推斷從ddr到ddr2的效能再獲提公升的原因,和sdr到ddr有著異曲同工之妙。ddr2的讀寫方式和ddr基本一致,都是採用時鐘雙沿進行讀寫,ddr2的讀寫時序如圖5所示。另外,

也許sdram

的時鐘clk

可以差不多,但是

ddr2

的dqs

速度可以達到

ddr的兩倍,這也就是它們的

dq/dqs

操作時序一樣的情況下,資料吞吐量卻倍增的原因。

比對ddr與ddr2的介面,其實ddr2就多了乙個dqsn,即dqs/dqsn為一對差分資料時鐘,用差分時鐘還是單獨訊號作為時鐘是可以通過初始化暫存器時進行設定的。

最後還是比較電氣特性,ddr2已經降到了1.8v,若要最大限度的提公升速度,降低電壓勢在必行。

除了上面一些的比較,還有封裝也是有講究的,sdr/ddr還是以tssop為主,到ddr2就不得不全部改頭換面公升級為fbga了,這其中不僅有體積的考慮,更多的是速度的需要和散熱的要求。

這些不同點可能只是表象,真正的差別其實還是需要工程師們在具體操作過程中去比較和總結。

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SDRAM和DDR佈線指南zz

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