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DRAM的信号完整性 RAM的种类 目前D厂常用的是SDRAM、DDR、DDR2,DDR3还用不到。SRAM容量不能满足要求,成本又太高。 DRAM,每个内存单元更少的电路实现,内存单元基于电容器上贮存的电荷,典型的DRAM单元使用一个电容器及一个或三个FET(场效应晶体管)制成。低成本、高密度,缺点:信息易丢失。 SRAM,每单元六个FET器件。与DRAM相比,SRAM使用起来更简便,接口更容易,数据访问时间更快。 DRAM读取具有破坏性,也就是说,在读操作中会破坏内存单元行中的数据。因此,必需在该行上的读或写操作结束时,把行数据写回到同一行中。这一操作称为预充电,是行上的最后一项操作。必须完成这一操作之后,才能访问新的行,这一操作称为关闭打开的行。 DDR2SDRAM较DDRSDRAM有多处改进。DDR2SDRAM时钟速率更高,从而提高了内存数据速率。随着时钟速率提高,信号完整性对可靠运行内存变得越来越重要。随着时钟速率提高,电路板上的信号轨迹变成传输线,在信号线末端进行合理的布局和端接变得更加重要。 目前DRAM的信号带宽: DDRSDRAM数据速率内存时钟 DDR-266266Mb/s/针脚133MHz DDR-333333Mb/s/针脚166MHz DDR-400400Mb/s/针脚200MHz DDR2SDRAM数据速率内存时钟 DDR2-400400Mb/s/针脚200MHz DDR2-533533Mb/s/针脚266MHz DDR2-667667Mb/s/针脚333MHz DDR2-800800Mb/s/针脚400MHz DDR2-10661066Mb/s/针脚533MHz DDR3SDRAM数据速率内存时钟 DDR3-800800Mb/s/针脚400MHz DDR3-10661066Mb/s/针脚533MHz DDR3-13331333Mb/s/针脚667MHz DDR3-16001600Mb/s/针脚800MHz DDR3-18661866Mb/s/针脚933MHz DDR3-21332133Mb/s/针脚1066MHz DRAM的时钟和命令信号的端接相对简明,因为这些信号是单向的,并端接在电路板上。而数据信号和数据选通是双向的。内存控制器中心在写入操作中驱动这些信号,DDR2SDRAM在读取操作中驱动这些信号。多个DDR2SDRAM连接到同一个数据信号和数据选通上,进一步提高了复杂度。 通过提供ODT(芯片内端接),并提供ODT信号,实现片内端接,并能够使用DDR2SDRAM扩展模式寄存器对片内端接值编程(75欧姆、150欧姆等等),DDR2SDRAM改善了信号完整性。 经验表明,电阻器值只是变化几欧姆,就可能会给内存系统的可靠运行带来明显影响。 ODT示意图。 DRAM信号完整性的重要性 DRAM信号完整性的重要性:决定整机的稳定性,保障DRAM的SI有一定的难度. DRAM信号完整性有问题,首发症状为系统死机.还可能有功耗大发热、寿命降低等. 何谓信号完整性? SDRAM信号完整性的关键项: 电源、信号幅值. 上电和初始化时序 1.对于上电和初始化来说,下列时序是必须的。 供电且保持CKE低于0.2*VDDQ,ODT*1要处于低电平状态(所有的其余脚可以都没有定义.)电源上升沿不可以有任何翻转,上升沿时间不能大于200mS;并且要求在电压上升沿过程中满足,VDD>VDDL>VDDQ且VDD-VDDQ<0.3volts. VDD,VDD和VDDQ必须由同一个电源芯片供电,并且VTT最大只能到0.95V,并且Vref要时刻等于VDDQ/2,紧跟VDDQ变化。 2.开始时钟信号并保持信号稳定. 3.在稳定电源和时钟(CK,/CK)之后至少200s,然后发布NOP或者取消选定命令&拉高CKE. 4.等待至少400ns然后发布预充电所有簇命令.在等待的400ns过程中要发布NOP或者取消选定命令. 5.发布EMRS(2)命令.(EMRS(2)命令,需要将BA0拉低,将BA1拉高.) 6.发布EMRS(3)命令.(为了发布EMRS(3)命令,将BA0和BA1拉高.) 7.发布EMRS命令以激活DLL.(为了发布"DLL激活"命令,将A0拉低,BA0拉高并且将BA1-2和A13-A15置低.) 8.发布MRS命令实现“DLL复位”.(为了发布DLL复位命令,需要将A8拉高并使BA0-1为低) 9.发布预充电所有簇命令。 10.至少发布两次自动刷新命令. 11.将A8拉低,发布模式寄存器设定命令(MRS)对芯片进行初始化操作.(也就是不对DLL复位,编程芯片的操作参数) 12.在第8步之后至少过200个时钟周期,执行OCD校准(片外驱动电阻调校).如果不使用OCD校准,EMRSOCD校准模式结束命