如何确定FPGA电路中DDR4的Speed bin 是否兼容?

原创 by DeeZeng

DDR4 是否兼容，拿更快速度的DDR4，是否可以不改FPGA工程，直接换料就能直接用？

实际工作中，经常会碰到因为DDR3/4 或其他料件换料了，需要判断FPGA工程中IP设置需要重新改动，或是兼容直接换料就可行。

 

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那如何判断DDR4是否兼容呢？

 比如由于DDR4的更新换代，速度慢的已经不生产了，而FPGA速度一般固定在那了。

那我们IP是以 原来速度慢的如2133 设定，还是以新的 2666设定再将clock设定对应到2133呢？

1. 以速度慢的设定，会担心是否兼容

2. 以速度快的设定，会担心只是降速可行吗，CL那些设定是否需要变动。

  

 

那如何设定比较好？

我个人倾向用 跑的速度的 speed bin 去设定，然后确认speed bin 是兼容的。

比如 DDR4 将换成2666 的chip， 但Arria 10 工程 只跑2133 或2400 的速度， 那我就按照2133 或 2400 的 speed bin 来设置。

但会需要确认 2133 、2400 speed bin 是被 2666 的chip 向下兼容的。

怎样查看Speed Bin 是否兼容呢？

很简单， DDR4的datasheet中就有提，比如 Micron的这颗（随便找的一颗）

https://www.micron.com/-/media/client/global/documents/products/data-sheet/dram/ddr4/8gb_ddr4_sdram.pdf

 

Datasheet中有一个 Backward Compatibility 表格：

比如 我们选定 2666 的 component speed bin 是 075E。  那考虑兼容的时候 就会看到 不兼容 2400的 083E

这样设定IP的时候 我们就可以设定 2133 的093 或 093E speed bin  或 2400的 083 speed bin，而2400的083E speed bin 是不行的。

为什么会这样呢？ 那有些参数是随 clock rate 变化的比如多少UI 是没影响。 但tRCD，tRP则是另外的情况，当然我们直接看兼容表就行了。

从兼容表也可以看出，并不是速度快就能直接替代速度慢的，有些参数还是不行的。 选替代料的时候需要注意一下。

这样我们就可以以运行速度进行IP设置，且能确定是否兼容！

是不是很简单，查看一下兼容表确认下就好！

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题外话：Data Bus Inversion(DBI)  这个功能可以在IP 中使能与否。

打开它可以让DQ IO 翻转更少，降低功耗。但它同时会增加latency（毕竟要多出一些判断来确定DQ 如何翻转）

可以在 Speed Bin 中看到：

所以打开DBI 与否 对 CL 的设定是有影响的。