SDRAM原理及应用.pdf

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时间:2020-01-21

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1、SDRAM原理及应用主要内容一.存储器分类二.SDRAM分类及特点★重点内容三.SDRAM结构及接口★四.SDRAM操作与时序★五.内存的新特性与发展趋势一、存储器分类存储器分类1/3半导体存储器分类随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)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

2、,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、SDRSDRAMSingleDa

3、teRateSynchronousDynamicRandomAccessMemory2、DDRSDRAMDoubleDateRateSDRAM3、DDR2SDRAM4、DDR3SDRAM……SDRAM分类及特点1/6分类SDRSDRAMDDRSDRAMDDR2SDRAMDDR3SDRAM核心频率(MHz)66--166100--200100--200100--250时钟频率(MHz)66--166100--200200--400400--1000基数据传输率66--166200--400400--800800--

4、2000本(Mbps)特预取设计1bit2bit4bit8bit性突发长度1/2/4/8/fullpage2/4/84/88CL值2/32/2.5/33/4/5/65/6/7/8/9Bank数量2/42/44/88/16工作电压3.3V2.5V/2.6V1.8V1.5VTSOPII-电封装TSOPII-54FBGA60/68/84FBGA78/9654/66气沿用SDRAM生特性生产工艺(nm)90/110/150产体系,53/65/70/9045/50/6570/80/90容量标准(Byte)2M-32M8M-

5、128M32M-512M64M-1GSDRAM分类及特点2/6分类SDRSDRAMDDRSDRAMDDR2SDRAMDDR3SDRAMODT、OCD、AL、新增特性差分时钟,DQS异步重置ResetPOSTEDCAS数据传输率高,新更好的电气性能工作频率进一步功制造工艺简单,数据传输率有所提高,功耗和发与散热性,体积优点TSOP封装焊接拆卸提高,生产设备能小,功耗低,无热量更小,容量方便,成品率高简单及需上拉终结电阻,更大优成本相对较低缺速度低、焊盘与容量受限,高频点PCB接触面积小,时稳定性和散热CL延迟增加,

6、成品缺点散热差、高频阻抗价格较高性,需要大量终率较低和寄生电容影响其结电阻稳定性和频率提升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4/6关于频率和预取DRAM有两个时钟,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

7、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5/64bit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

8、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

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