寫入延遲 tDQSS
在DQS 寫入時序圖中,,可以發(fā)現(xiàn)寫入延遲已經不是0了,,在發(fā)出寫入命令后,DQS與寫入數(shù)據(jù)要等一段時間才會送達**,。這個周期被稱為 DQS 相對于寫入命令的延遲時間(**tDQSS,, WRITE Command to the first corresponding rising edge of DQS),。
為什么要有這樣的延遲設計呢?原因也在于同步,,畢竟一個時鐘周期兩次傳送,,需要很高的控制精度,它必須要等接收方做好充分的準備才行,。tDQSS 是 DDR 內存寫入操作的一個重要參數(shù),,太短的話恐怕接受有誤,太長則會造成總線空閑,。tDQSS 短不能小于 0.75 個時鐘周期,,長不能超過 1.25 個時鐘周期。
正常情況下,,tDQSS 是一個時鐘周期,,但寫入時接受方的時鐘只用來控制命令信號的同步,而數(shù)據(jù)的接受則完全依靠 DQS 進行同步,,所以 DQS 與時鐘不同步也無所謂,。不過,tDQSS產生了一個不利影響— — 讀后寫操作延遲的增加,,如果 CL=2.5,,還要在 tDQSS 基礎上加入半個時鐘周期,因為命令都要在 CK 的上升沿發(fā)出,。下圖中,,當 CL=2.5 時,,讀后寫的延遲將為 tD 個時鐘周期(圖中 BL=2)。
另外,,DDR 內存的數(shù)據(jù)真正寫入由于要經過更多步驟的處理,,所以寫回時間(tWR)也明顯延長,一般在3個時鐘周期左右,,而在 DDR-Ⅱ規(guī)范中更是將 tWR 列為模式寄存器的一項,,可見它的重要性。
14.內存的自動自刷新 ASR(Automatic Self-Refresh)
為了保證所保存的數(shù)據(jù)不丟失,,DRAMASR必須定時進行刷新,。為了的節(jié)省電力,DDR3采用了一種新型的自動自刷新設計(ASR,,Automatic Self-Refresh),。當開始ASR之后,將通過一個內置于DRAM芯片的溫度傳感器來控制刷新的頻率,,因為刷新頻率高的話,,消電就大,溫度也隨之升高,。而溫度傳感器則在保證數(shù)據(jù)不丟失的情況下,盡量減少刷新頻率,,降低工作溫度,。不過DDR3的ASR是可選設計,并不見得市場上的DDR3內存都支持這一功能,,因此還有一個附加的功能就是自刷新溫度范圍(SRT,,Self-Refresh Temperature)。通過模式寄存器,,可以選擇兩個溫度范圍,,一個是普通的的溫度范圍(例如0℃至85℃),另一個是擴展溫度范圍,,比如到95℃,。對于DRAM內部設定的這兩種溫度范圍,DRAM將以恒定的頻率和電流進行刷新操作,。
15. 局部自刷新 RASR(Partial Array Self-Refresh)
局部自刷新(RASR,,Partial Array Self-Refresh)這是DDR3的一個可選項,通過這一功能,,DDR3內存芯片可以只刷新部分邏輯Bank,,而不是全部刷新,從而限度的減少因自刷新產生的電力消耗,。這一點與移動型內存(Mobile DRAM)的設計很相似
16.延遲鎖定回路(DLL)
DDR SDRAM 對時鐘的**性有著很高的要求,,而 DDR SDRAM 有兩個時鐘,,一個是外部的總線時鐘,一個是內部的工作時鐘,,在理論上 DDR SDRAM 這兩個時鐘應該是同步的,,但由于種種原因,如溫度,、電壓波動而產生延遲使兩者很難同步,,更何況時鐘頻率本身也有不穩(wěn)定的情況(SDRAM 也有內部時鐘,不過因為它的工作/傳輸頻率較低,,所以內外同步問題并不突出),。
DDR SDRAM 的 tAC 就是因為內部時鐘與外部時鐘有偏差而引起的,它很可能造成因數(shù)據(jù)不同步而產生錯誤的惡果,。實際上,,不同步就是一種正/負延遲,如果延遲不可避免,,那么若是設定一個延遲值,,如一個時鐘周期,那么內外時鐘的上升與下降沿還是同步的,。鑒于外部時鐘周期也不會統(tǒng)一,,所以需要根據(jù)外部時鐘動態(tài)修正內部時鐘的延遲來實現(xiàn)與外部時鐘的同步,這就是 DLL 的任務,。
DLL 不同于主板上的 PLL,,它不涉及頻率與電壓轉換,而是生成一個延遲量給內部時鐘,。目前 DLL 有兩種實現(xiàn)方法,,一個是時鐘頻率測量法(CFM,Clock Frequency Measurement),,一個是時鐘比較法(CC,,Clock Comparator)。
CFM 是測量外部時鐘的頻率周期,,然后以此周期為延遲值控制內部時鐘,,這樣內外時鐘正好就相差了一個時鐘周期,從而實現(xiàn)同步,。DLL 就這樣反復測量反復控制延遲值,,使內部時鐘與外部時鐘保持同步。
CC的方法則是比較內外部時鐘的長短,,如果內部時鐘周期短了,,就將所少的延遲加到下一個內部時鐘周期里,然后再與外部時鐘做比較,若是內部時鐘周期長了,,就將多出的延遲從下一個內部時鐘中刨除,,如此往復,終使內外時鐘同步,。