DDR3规范解析，依据JESD79-3F标准

简介：
本文章深入剖析DDR3内存技术规范，全面解读JESD79-3F标准，旨在帮助读者理解其工作原理、性能特点及应用优势。 ### DDR3协议解读基于JESD79-3F规范 #### 一、概述 DDR3内存技术作为计算机系统中的重要组成部分，其规范由JEDEC（电子器件工程联合委员会）发布并维护。本段落将依据JESD79-3F规范对DDR3内存的关键特性和行为进行深入解读。 #### 二、基本信息 DDR3是一种高速动态随机访问存储器（SDRAM），具有以下特点： 1. **Bank结构**：包含8个bank。 2. **预取架构**：采用8n预取，意味着每八个数据位被预取一次。 3. **数据传输**：每个时钟周期可传输两个数据单位。 4. **突发长度**：可以是固定的8、固定为4或根据命令控制。 #### 三、操作机制 1. **行激活**：在读写之前，需要先激活要访问的行，并同时选择对应的bank。 2. **刷新操作**：完成读写后需进行刷新以关闭已打开的行并准备新的行访问。 #### 四、刷新机制 DDR3内存定期执行刷新来维持数据完整性。包括以下两种类型： - **自刷新**：由芯片自动处理。 - **控制器发送命令**：通过外部控制器发出指令完成刷新任务。 利用刷新计数器记录每次的刷新次数，确保所有行在规定时间内（例如64ms）至少被刷新一次。如需在64ms内完成8192次刷新，则每一次间隔为7.8us。当内存中的行数量较多时，单次操作可能涉及多个bank。 #### 五、状态机 DDR3的操作可通过状态机模型描述： - **空闲**：等待命令。 - **读写**：执行数据的读取或写入。 - **激活**：选择要访问的行和bank。 - **刷新**：进行内存刷新操作以保持数据完整性。 #### 六、上电初始化 DDR3内存的启动过程包括以下几个步骤： 1. 上电后： - RESET#需要持续低电压至少200us，CKE需在10ns内维持低电平状态。 - 供电电压从300mV升至VDD的时间不超过200ms。同时保证VDD和VDDQ由同一电源提供。 2. 内部初始化： - RESET#释放后，在500us之后CKE变为有效（高电位）以启动DRAM内部状态机的初始化过程。 3. 时钟与命令同步： - 在CKE激活前，确保CK和CK#信号稳定至少10ns或五个周期。地址线必须保持NOP或DES指令模式。 4. 终端管理： - DDR3 SDRAM将片内终端置于高阻态；ODT输入状态在上电序列完成且tDLLK及tZQinit期满后确定。 5. 模式寄存器初始化： - 通过发送MRS命令来设置模式寄存器的初始值。 6. ZQ校准启动： - 发送ZQCL指令开始ZQ校准过程。 #### 七、复位初始化 复位流程类似于上电初始化，包括以下步骤： 1. 触发重置信号：将RESET#拉至0.2VDD电压之下，并保持低电平至少100ns。 2. 管理CKE以确保在有效之前维持低电平状态。 3. 执行与上电类似的操作流程。 #### 八、模式寄存器 DDR3内存中的四个模式寄存器用于配置工作参数。需要通过MRS命令初始化这些寄存器，且不能仅修改部分位域值。 ### 结论 本段落详细解释了依据JESD79-7F规范的DDR3内存操作方式及其状态转换规则。理解并遵循此规范对于确保系统性能和稳定性至关重要，特别是在高性能计算环境中使用时更是如此。