 图3 引入附加延迟AL的DDR2 SDRAM读取模式【1】 在图3中,AL设置为tRCD-1,此时,可以实现ACT和RD AP命令背靠背的发出,只不过,DDR2 SDRAM需要抑制RD AP命令,直到AL延时满足后才能执行。
 图4 引入AL后的多Bank数据读取 如图4,引入AL并设置AL为tRCD-1后,对于多个Bank数据读取,输出数据流之间不再出现间隙。 这种为了避免ACT命令和RD AP命令冲突而提出的技术就叫做Posted CAS技术。其本质就是将CAS#信号的使能时间段(即RD AP命令)直接插入到紧跟RAS#信号的使能时间段(即ACT命令)之后,虽然读和写操作并没有得到提前,总的延迟时间也没有发生改变,但引入这种技术后,可以避免在多Bank操作中的一个Bank的CAS#信号和其他Bank的RAS#信号发生冲突,从而提高了存储芯片的使用效率。 可以通过配置DDR2 SDRAM芯片内部的EMR寄存器的第3~5位,将附加延时AL配置为0~5个时钟周期。
* 4n数据预取 DDR SDRAM的数据预取能力是2,即芯片内部能以2倍于时钟运行的速度预取数据,从而使得芯片内核工作频率仅需要为外部数据传输率的一半。DDR2 SDRAM的数据预取能力是4,即芯片内核工作频率仅需要为外部数据传输率的1/4。而对于SDRAM,芯片内核工作频率等于外部数据传输速率。所以在同样的内核频率下,DDR SDRAM的数据传输速率比SDRAM高一倍,而DDR2 SDRAM的数据传输率比DDR SDRAM又高一倍。 例如,DDR2和DDR1 SDRAM的外部数据传输率都为400Mb/s的情况下,对于DDR2 SDRAM而言,其内核工作频率仅需要为100MHz,而对于DDR SDRAM,其内核工作频率需要为200MHz,如果是SDRAM,则其内核频率要求为400MHz,正是因为如此高的内核频率无法在技术上实现,因而SDRAM的数据传输率无法达到400Mb/s。 利用这项技术,DDR2 SDRAM可以在不提高内核工作频率的前提下(即无需对芯片做大的技术革新),大大提高外部数据传输速率,从而获得更高的性能。值得提及的是,目前正在研发的DDR3 SDRAM技术,其数据传输率比DDR2 SDRAM又有大幅度提高,其并不是源于技术上的巨大变革,而是因为采用了8n数据预取技术。 根据数据传输速率的不同,DDR SDRAM有如下系列:266Mb/s,333Mb/s, 400Mb/s,而DDR2 SDRAM有如下系列:400Mb/s,533Mb/s, 667Mb/s,800Mb/s, 1066Mb/s。可以看出,DDR2 SDRAM直接从DDR SDRAM的最高的数据传输率起步,最高可以达到1066Mb/s以上,该性能的大幅提升,正是利用了这种4倍数据预取技术。 图5提供了DDR SDRAM和DDR2 SDRAM的数据预取框图以便比较。
 图5 16位存储芯片的数据预取框图 * 差分DQS/DQS#信号 DDR SDRAM采用单端DQS信号。 如前文所述,目前广泛应用的DDR2 SDRAM,数据传输率最高已经达到1066Mbit/s,即DQS和DQ的变化率都将达到一秒钟1066M次,其中,DQS作为数据信号DQ的采样参考源,如果采用单端信号已经不足以保证其在高速变化时的信号完整性。 采用差分DQS/DQS#信号,其优势在于:减少信号间串扰的影响,减少DQS输出脉宽对工作电压和温度稳定性的依赖等。因而,建议在使用数据传输率为533Mb/s以上的DDR2 SDRAM系列时,尽量采用差分DQS/DQS#信号。 使能差分DQS信号是通过设置DDR2 SDRAM的EMR寄存器的第10位为0来实现。 * 功耗和封装 DDR SDRAM的电平常用SSTL-2,即信号引脚是利用2.5V电源供电,而DDR2 SDRAM则采用SSTL-18电平,即信号引脚是利用1.8V电源供电。在相同存储容量和相同数据传输率的情况下,DDR2 SDRAM将有更低的功耗。 DDR SDRAM的封装种类有:66引脚的TSOP封装,60引脚的FBGA封装。由于DDR SDRAM的数据传输率不是特别高,因此TSOP封装能较好的工作在这种频率上。而DDR2 SDRAM的最高数据传输率已经达到1066Mb/s,在高频下,TSOP封装的过长的引脚将产生很高的感抗和寄生电容,严重影响芯片工作的稳定性。 DDR2 SDRAM直接采用FBGA封装,基于其良好的电气性能和散热性,保证了芯片在高速工作下的稳定性。 由于DDR2 SDRAM有4位,8位,16位(芯片的DQ引脚的数目,16位表示芯片有16根DQ引脚)三种不同系列,因而无法采用统一引脚数目的封装。目前,4位和8位的芯片采用60或者68引脚的FBGA封装,16位的芯片采用92或者84引脚的FBGA封装。 * OCD OCD(Off-Chip Driver)即离线驱动调整技术。这是DDR2 SDRAM刚问世时开发的技术,而目前的DDR2 SDRAM芯片已不再支持该技术【2】,因此不再详述。
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