DRAM 内存介绍(二)

参考资料：http://www.anandtech.com/show/3851/everything-you-always-wanted-to-know-about-sdram-memory-but-were-afraid-to-ask/4

 

    DDR3 SDRAM的读写操作都是burst相关的，在一个address启动读写操作后，它都要连续进行burst length的byte读写，就像前一章的图中，ACT命令后，会跟着一个多个读写命令。read burst 的长度总是4 clocks，这是因为DDR传输数据频率是主机的两倍，4 clocks x 2 transactions/clock = 8 transactions or 8 bits per bank。

      DDR3的内存地址中，可以包括以下的位：1位chip select位，0表示rank0,1表示rank1；bank选择位 BA0-BA2 ，DDR3是8个bank，所以3位就足够了，GDDR5是16个bank，所以需要4位，HBM也是16个bank，也需要4位。page选择位A0-A13，表示每个bank内，有16,384 (2¹⁴) pages。列用A00-A09 表示，每个page有2¹⁰ = 1,024列。A12bit通常作为Burst Chop bit，如果A12 是high，则在一个读burst中，仅有一半的数据被发送。A10 bit用来决定precharge是对于一个bank(A10 low)还是对于所有bank(A10 high)。

图一， 内存读写操作

 

       数据输入/输出 pins DQ0-DQ63 在cpu和DIMM之间提供了64bit宽的数据接口，比如Intel Core i7处理器，有三个64bit宽的memory channel，所以内存总线宽度为192bit， intel i5处理器则有两个64bit的memory channel，所以内存总线宽度是128bit。

      每个channel能够管理操作两个DIMM，这意思是说每个channel最多有4个rank，在同一个channel中增加DIMM，并不能增加内存总线宽度，但这增加了bank的数目，提高了同时操作page的能力。

 

图二，内存读写操作

      在图二的例子中，我们假定bank中没有打开的page，也就是说bank处于precharge状态，我们可以启动访问一个新的page。第一步，选择page，第二步，选择列，第三步，burst数据到内存总线。在图中，行地址是1位，列地址是4位，所存的数据总共是2 x 4-bit x 1 (bank)。

      一个ACT命令指定访问行地址解码器，这将触发输入传感放大器中的row address word line，就像前一篇文章介绍的，这需要消耗tRCD cycles的最小等待时间，才能发送下一条命令。如果设置时序过小，可能会导致数据出错。接着，读命令伴随着列地址访问，选择了coloumn address bit line，这将需要消耗CL cycles，然后传感放大器的word line被激活，传感放大器开始工作，开始读burst操作，之后就是precharge操作，需要消耗tRP的cycles时间。

 

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图三. bank读操作时序图

图三显示了16byte的读写时序图。