ddr频率及带宽

本文分别以DDR/DDR2/DDR3为例介绍

DDR 266、DDR2 533、DDR3 1066

一、核心频率

核心频率即DDR的clk频率

DDR   266   核心频率133MHz

DDR2 533   核心频率 133MHz

DDR3 1066 核心频率 133MHz

266 533 1066是DDR的标签表示的就是DDR的标称单bit位宽数据传输速率或等效频率

二、工作频率

DDRx是差分工作时钟，数据传输在时钟的上下边沿，工作频率为核心频率的2倍。所以：

DDR   266   工作频率  266MHz

DDR2 533   工作频率  266MHz

DDR3 1066 工作频率  266MHz

三、内存等效频率

DDR   266   等效频率  266MHz

DDR2 533   等效频率  533MHz

DDR3 1066 等效频率  1066MHz

四、预取

为什么要预取？DDR的工作频率是核心频率的两倍，那么它所需要的数据必然也是SDRAM的2倍，就需要数据预取。相应的DDR内部总线位宽比SDRAM宽一倍。

DDR   2bit预取

DDR2 4bit预取

DDR3 8bit预取

所以相同的ddr内核频率下，DDR3的等效频率是DDR的4倍，DDR2的2倍

首先纠正一下，8bit预取技术只能通过I/O控制器将等效频率提高为实际频率的4倍，而DDR技术再次翻倍才使最终等效频率达到核心频率的8倍。

8bit预取技术即是在I/O控制器发出请求信号之前，存储单元已经事先准备好了8bit的数据。为了实现这一原理，采用了并行转串行数据线的设计，即将多个存储单元构成矩阵，将数据经由统一双极型晶体管DQ总线发射。下图有助于说明。

可以形象理解为一个蓄水池里接了8根进水管，却只接了一根出水管，那么出水速度肯定是极快的。也就是说，对DDR3，存储单元的内部总线位宽：芯片位宽（即I/0控制器位宽）=8:1。这就像是硬盘的Raid阵列技术。(本段摘自百度知道)

问题：

1.DDR是不是同时读取2个bank，DDR2同时读取4个bank，DDR3同时读取8个bank？？

2.读取bank用的是哪个时钟clk_p or clk_q？

3.预取的数据要不要并行转串行？

4.I/O位宽是怎么回事？

是否假如单颗DDR3 16bit，核心频率为133MHz时，DDRC连接DDR3的I/O为128bit时可以做如下推论：

需要8颗DDR3 16bit，DDR3内部总线位宽128bit(8bit预取)，8颗DDR3 16bit总带宽16.65GBps，则DDRC最大满负荷工作频率为1066MHz(不考虑latency)，DDRC如果工作频率为533MHz只能最大达到8颗DDR3 16bit总带宽的50%？？？

5.DDRC(DDR控制器)数据速率匹配是怎么做的？

6.多颗DDR是如何连接

7.单颗DDR的位宽是如何确定

8.多颗DDR组成的是多通道？

五、DDR4

DDR4的预取任然是8bit

在DDR在发展的过程中，一直都以增加数据预取值为主要的性能提升手段。但到了DDR4时代，数据预取的增加变得更为困难，所以推出了Bank Group的设计。每个Bank Group可以独立读写数据，这样一来内部的数据吞吐量大幅度提升，可以同时读取大量的数据，内存的等效频率在这种设置下也得到巨大的提升。DDR4架构上采用了8n预取的Bank Group分组，包括使用两个或者四个可选择的Bank Group分组，这将使得DDR4内存的每个Bank Group分组都有独立的激活、读取、写入和刷新操作，从而改进内存的整体效率和带宽。如此一来如果内存内部设计了两个独立的Bank Group，相当于每次操作16bit的数据，变相地将内存预取值提高到了16n，如果是四个独立的Bank Group，则变相的预取值提高到了32n。(该段粘贴复制)

六、带宽计算

带宽=等效工作频率x通道数x通道位宽

其中单颗DDR 通道数为1

七、DDR3的地址及容量

单颗

八、位宽

以DDR3颗粒为例，单颗最大bit位宽为16bit。若需要构成64bit位宽则需要4颗DDR3的内存芯片

内存模组位宽=内存芯片位宽×单面芯片数量（假定为单面单物理BANK）