引言:本文我们介绍下DDR3的基础知识,涉及DDR3管脚信号、容量计算、重要参数介绍内容。
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DDR3 SDRAM概述
DDR3 SDRAM 全称double-data-rate 3 synchronous dynamic RAM,即第三代双倍速率同步动态随机存储器。双倍速率(double-data-rate),是指时钟的上升沿和下降沿都发生数据传输;同步,是指DDR3数据的读取写入是按时钟同步的;动态,是指DDR3中的数据掉电无法保存,且需要周期性的刷新,才能保持数据;随机,是指可以随机操作任一地址的数据。
以镁光MT41K256M16RH-107为例(以下介绍均以此芯片为例),该芯片容量为512GB(4Gbit),器件内部功能模块组成如图1所示。
图1、256M×16功能框图
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DDR3 SDRAM管脚介绍
图2、×16芯片FBGA封装管脚分布
由图1和2图所示,DDR3管脚根据不同的功能可以分为:数据组、地址组、控制组和电源组四大类型。
2.1 数据组:DQ[15:0]、UDQS/UDQS#、LDQS/LDQS#、UDM、LDM。
- DQ[15:0]:双向信号,16位数据总线;
- UDQS/UDQS#、LDQS/LDQS#:双向信号,数据选通信号,用于数据同步;
- UDM、LDM:数据屏蔽信号。
2.2 地址组:BA[2:0]、A[14:0]。
- BA[2:0]:Bank地址信号;
- A[14:0]:地址总线。
2.3 控制组:CK/CK#、CKE、CS#、RAS#、CAS#、WE#、RESET#、ODT、 ZQ#
- CK/CK#:时钟信号,双沿采样DQ数据;
- CKE:时钟使能信号;
- CS#:DDR3片选信号,低有效;
- RAS#:行选通信号;
- CAS#:列选通信号;
- WE#:写使能信号;
- ODT:片上终端使能信号。DDR3芯片数据组是有片上端接的,无需外部端接,而控制信号和地址信号为保证信号完整性需要端接匹配;
- ZQ:校准管脚,下拉240Ω电阻到VSSQ。
2.4 电源组:
- VDD:电源电压,1.5V±5%;
- VDDQ:DQ供电,1.5V±5%;
- VREFCA:控制、命令和地址参考电压,电压为VDD/2;
- VREFDQ:数据参考电压,电压为VDD/2;
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DDR3 寻址及容量计算
3.1 DDR3数据寻址
图3、DDR存储阵列示意
如图3所示,DDR3的内部是一个存储阵列,类似一张二维表格,数据读写操作即对这个阵列进行操作。所谓寻址就是操作指定表格单元(图中黄色单元格)所需的步骤,即读写某个表格单元,需要先指定一个行(Row),再指定一个列(Column)。这个表格通常称为逻辑Bank,一个DDR3有多个Bank组成。
3.2 容量计算
以镁光MT41K256M16RH-107为例。