SDRAM芯片技术

SDRAM:synchronous DRAM,同步DRAM

一、原理

  1. SDRAM和传统DRAM的区别:
    • 传统DRAM:和CPU之间采用异步方式交换数据。CPU发出地址和控制信号后,经过一段延迟时间,数据才读出或写入。在这段时间里,CPU不断采样DRAM的完成信号,处于忙等状态,不能做其他工作
    • SDRAM:和CPU之间采用同步方式交换数据。其读写受系统时钟(前端总线时钟)控制,它将CPU或其他主设备发出的地址和控制信息锁存起来,经过确定的几个时钟周期后给出响应。因此主设备在这段时间内可以安全地进行其他操作
  2. SDRAM的芯片工作过程
    • 在CLK时钟上升沿,片选信号CS和行地址选通信号RAS有效
    • 经过一段延时,列选通信号CAS有效,并同时发出读或写命令(此时行列地址被确定,已选中具体的存储单元)
    • 对于读操作,在经过一个时钟后,输出数据开始有效,其后的每一个时钟都有一个或多个数据连续从总线上读出,直到完成突发长度BL指定的所有数据传送;对于写操作,则没有时钟时延而直接开始写入
  3. DDR SDRAM芯片技术:double data rate,是对标准SDRAM的改进
    • 芯片内部I/O缓冲中数据有“两位预取功能”,并利用存储器总线上时钟信号的上升沿与下降沿进行两次传送,以实现一个时钟内传送两次数据的功能

采用DDR SDRAM技术的存储芯片,时钟频率为200MHz,存储器总线中的数据线位宽为64(即每次传送64位),则存储器总线上数据的最大传输率(带宽)为?
200 M H z × 2 × 64 8 = 3.2 G B / s 200MHz\times 2\times \frac{64}{8}=3.2GB/s 200MHz×2×864=3.2GB/s

  1. DDR2 SDRAM芯片技术:
    • 芯片内部的I/O缓冲可以进行4位预取,即一个时钟内有4个数据被取到I/O缓冲中

采用DDR2 SDRAM级数的存储芯片,内部CLK时钟的频率为200MHz,若存储器总线每次传送64位,则存储器总线的最大数据传输率(带宽为)?
200 M H z × 4 × 64 8 = 6.4 G B / s 200MHz\times 4 \times \frac{64}{8}=6.4GB/s 200MHz×4×864=6.4GB/s

  1. DDR3 SDRAM芯片技术:
    • 芯片内部I/O缓冲可以进行8位预取,即一个时钟内有8个数据被取到I/O缓冲中

采用DDR3 SDRAM级数的存储芯片,内部CLK时钟的频率为200MHz,若存储器总线每次传送64位,则存储器总线的最大数据传输率(带宽为)?
200 M H z × 8 × 64 8 = 12.8 G B / s 200MHz\times 8 \times \frac{64}{8}=12.8GB/s 200MHz×8×864=12.8GB/s

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