SDRAM原理及应用

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1、SDRAM原理及应用主要内容存储器分类SDRAM分类及特点★SDRAM结构及接口★SDRAM操作与时序★内存的新特性与发展趋势重点内容一、存储器分类存储器分类1/3随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)半导体存储器分类存储器分类2/3DRAM的特点1、随机存取当存储器中的消息被读写时，所需时间与这段信息所在的位置无关。相对的，读取或写入顺序访问（SequentialAccess）存储设备中的信息时，所需时间与位置就会有关系（如磁带）。2、易失性当电源关闭时RAM不能保留数据。如需保存数据，就必须把它们写入一个长期存储设备中（如Flash）。RAM和ROM的最大区别

2、在于RAM在断电后所保存的数据会自动消失，而ROM不会。3、需要刷新动态随机存取存储器依赖内部存储区的电容器存储数据。电容未充电代表0，充满电代表1。由于电容器或多或少有漏电的情形，若不作特别处理，数据会渐渐随时间消失。刷新是指定期读取电容器的状态，然后按照原来的状态重新为电容器充电，弥补流失的电荷。需要不断刷新正好解释了随机存取存储器的易失性。存储器分类3/3二、SDRAM分类及特点SDRAM的分类1、SDRSDRAMSingleDateRateSynchronousDynamicRandomAccessMemorySDRAM分类及特点1/62、DDRSDRAMDo

3、ubleDateRateSDRAM3、DDR2SDRAM4、DDR3SDRAM……分类SDRSDRAMDDRSDRAMDDR2SDRAMDDR3SDRAM基本特性核心频率(MHz)66--166100--200100--200100--250时钟频率(MHz)66--166100--200200--400400--1000数据传输率(Mbps)66--166200--400400--800800--2000预取设计1bit2bit4bit8bit突发长度1/2/4/8/fullpage2/4/84/88CL值2/32/2.5/33/4/5/65/6/7/8/9Bank

4、数量2/42/44/88/16电气特性工作电压3.3V2.5V/2.6V1.8V1.5V封装TSOPII-54TSOPII-54/66FBGA60/68/84FBGA78/96生产工艺(nm)90/110/150沿用SDRAM生产体系，70/80/9053/65/70/9045/50/65容量标准(Byte)2M-32M8M-128M32M-512M64M-1GSDRAM分类及特点2/6分类SDRSDRAMDDRSDRAMDDR2SDRAMDDR3SDRAM新功能及优缺点新增特性差分时钟，DQSODT、OCD、AL、POSTEDCAS异步重置Reset优点制造工艺简单

5、，TSOP封装焊接拆卸方便，成品率高数据传输率有所提高，生产设备简单数据传输率高，更好的电气性能与散热性，体积小，功耗低，无需上拉终结电阻，成本相对较低工作频率进一步提高，功耗和发热量更小，容量更大缺点速度低、焊盘与PCB接触面积小，散热差、高频阻抗和寄生电容影响其稳定性和频率提升容量受限，高频时稳定性和散热性，需要大量终结电阻CL延迟增加，成品率较低价格较高SDRAM分类及特点3/6关于频率和预取核心时钟频率：SDRAM内部核心的工作频率。外部时钟频率：经时钟引脚从外部提供给SDRAM的时钟。数据传输频率：实际数据的传输频率。SDRAM分类及特点4/6DRAM有两个

6、时钟，一个是内部时钟，一个是外部时钟。在SDRAM与DDR1时代，这两个时钟频率是相同的，但在DDR2内存中，内部时钟变成了外部时钟的一半。以DDR2400为例说明，数据传输频率为400MHz（对于每个数据引脚，则是400Mbps/pin），外部时钟频率为200MHz，内部时钟频率为100MHz。因为内部一次传输的数据就可供外部接口传输4次，虽然以DDR方式传输，但数据传输频率的基准——外部时钟频率仍要是内部时钟的两倍才行。SDRAM分类及特点5/6关于频率和预取那什么是4bit数据读预取呢？先从内存基本工作步骤说起：从系统接收读取命令→寻址→预读数据→保存在内存单元

7、队列→传输到内存I/O缓存→传输到CPU系统处理。DDR内存采用200MHz的核心频率，通过两条路线同步传输到I/O缓存，实现400M的是实际频率。DDR2采用100M的核心频率，通过四条传输路线同步传输至I/O缓存，同样实现400M的实际频率。正是因为DDR2可以预取4bit数据，所以可以采用四路传输，而由于DDR只能预读2bit数据，则只能采用200M的两条传输线路实现400M。这样，DDR2就完全实现了在不降低总频率的情况下，将核心频率降低到100M，从而能够实现更小散热量，更低电压要求。而预读取则是指对于即将执行的数据，采用预先读取待用的