在如今的计算机系统中,内存几乎是是必不可少的一部分。按照内存的工作 原理,可以将其分为两大类,一类是 ROM(Read Only Memory),另一类则是 RAM(Random Access Memory)[7]。其中,ROM 为只读存储器,而 RAM 的发展 历经了以下几个过程。74308
SDRAM: Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步动态随机存储 器,以 Memory 内部的同步时钟作为基准进行内部命令发送和数据传输,存储 阵列需要不断的刷新以保证数据不丢失。为了解决 CPU 和 RAM 之间的速度不 匹配问题并提高数据的传输速度,它将 CPU 和 RAM 通过一个相同的时钟锁在 一起,使得 RAM 和计算机核心处理器能够共享一个钟周期,进行同步工作。RAM 自产生以来到现在,已经更新了五代产品,第一代为 SDR SDRAM,第二代为 DDR SDRAM,第三代为 DDR2 SDRAM,第四代为 DDR3 SDRAM 以及最新的 第五代为 DDR4 SDRAM[8]。
SDR SDRAM(Synchronous Data Rate SDRAM), 同步动态随机存储器。是市 场上最早出现的一种存储器,曾经非常广泛地运用于 PC 电脑上。当每个时钟上 升沿来临时,进行一次数据传输,SDR SDRAM 的数据存储的频率就是其时钟频 率。SDRAM 内含两个交错存储阵列,具有双存储体的结构,存储体进行工作时,通过紧密切换这两个存储阵列,这样就能将读取效率成倍提高。SDRAM 既可以 作为主存,也可以用作显存。论文网
DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM),双倍速率同步动态随机存储器。 它的特色在于能够在一个时钟周期内进行两次的数据传输,分别是在时钟的上升 沿和下降沿。相较于 SDR SDRAM,在相同的系统时钟频率下,DDR SDRAM 能 够更高效的传输数据。同时 DDR SDRAM 在同步电路方面更加先进,另外 DDR SDRAM 内存的电压由 LVTTL 标准的 3。3V 改为了 SSTL2 标准的 2。5V。
DDR2 SDRAM(Double Data Rate 2 SDRAM),第二代双倍速率同步动态随 机存储器,其最大的突破点在于拥有 4bit 的数据预读取能力,这是上一代的两倍。 也就是说,DDR2 内存每个时钟能够以内部控制总线的 4 倍速度运行。此外,DDR2 内存采用 FBGA 封装形式,其能提供更加良好的电器性能和散热性,核心电压 也减少为了 1。8V。
DDR3 SDRAM(Double Data Rate 3 SDRAM),第三代双倍速率同步动态随 机存储器,是目前市场中 SDRAM 的主流产品。相较于之前的几代产品,DDR3 内存进一步减少了能耗和发热量。它使用了 2 倍于 DDR2 的预取机制,达到了 8bit。另外,增加了异步重置(Reset,提供了超省电功能的命令)和 ZQ 终端电阻 校准功能,在后面的章节中,将进一步详细介绍 DDR3 SDRAM 的相关性能。前 三代 DDR SDRAM 的性能比较如表 1。1 所示。
表 1。1 前三代 DDR SDRAM 性能的比较
DDR DDR2 DDR3
电压 VDD
2。5V 1。8V 1。5V
I/O 接口 SSTL_25 SSTL_18 SSTL_15
数据传输率 200~400 400~800 800~2000
容量标准 64M~1G 256M~4G 512M~8G
CL 值 1。5/2/2。5/3 3/4/5/6 5/6/7/8
预读取(Bit)
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逻辑 Bank 数量 2/4 内存控制器的发展研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_84881.html