LPDDR5x(JESD209-5B)中文版.pdf_LPDDR5X资源-CSDN文库

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低功耗双倍数据速率 5

(LPDDR5)

JESD209-5B

（JESD209-5A 修订版，2020 年 1 月）

2021 年 6 月

JEDEC 固态技术协会

JEDEC 标准编号 209-5B 
iii 
 
 
内容 
范围 ............................................................................................................................. 1 
概述 ............................................................................................................................. 1 
1  特征 ............................................................................................................................. 1 
2  功能说明 ...................................................................................................................... 1 
2.1  焊盘定义和说明 ........................................................................................................... 3 
2.2  每字节引脚 .................................................................................................................. 4 
2.3  LPDDR5/LPDDR5X 组架构 ............................................................................................... 4 
2.3.1  Bank 配置框图和 Read 操作概要 ................................................................................. 5 
2.3.1.1  4Banks / 4Bank 组配置 ............................................................................................... 5 
2.3.1.2  8Banks 模式配置（不适用于 LPDDR5X SDRAM） ........................................................... 6 
2.3.1.3  16Banks 模式配置 ........................................................................................................ 7 
2.3.2  LPDDR5/LPDDR5X 地址转换表 ......................................................................................... 8 
2.3.3  银行架构转型 ............................................................................................................... 8 
2.3.4  突发行动....................................................................................................................... 8 
2.4  LPDDR5 SDRAM 寻址 .................................................................................................... 14 
2.5  速度等级..................................................................................................................... 20 
2.6  突发序列..................................................................................................................... 22 
WCK时钟 ...................................................................................................................... 23 
初始化和训练 ............................................................................................................. 26 
1  上电、初始化和关机程序 ........................................................................................... 26 
1.1  电压斜坡和设备初始化 ............................................................................................... 26 
1.2  双 VDD2 轨设置 (MR13 OP[7]) 及其变化 .................................................................. 30 
1.3  稳定电源复位初始化 ................................................................................................... 31 
1.4  断电顺序 ..................................................................................................................... 31 
1.5  不受控制的断电顺序 ................................................................................................... 31 
2  训练 ............................................................................................................................ 32 
2.1  ZQ校准 ........................................................................................................................ 32 
2.1.1  上电和初始化期间的校准 ........................................................................................... 32 
2.1.1.1  背景校准 ..................................................................................................................... 33 
2.1.1.2  在后台校准模式下锁存 ZQ 校准结果 ......................................................................... 34 
2.1.1.3  基于命令的校准 .......................................................................................................... 34 
2.1.1.4  在基于命令的校准模式下锁存 ZQ 校准结果 ............................................................... 35 
2.1.1.5  保持准确校准 - 背景校准模式 .................................................................................. 35 
2.1.1.6  保持精确校准——基于命令的校准模式 ...................................................................... 36 
2.1.1.7  在校准模式之间切换 ................................................................................................... 36 
2.1.1.7.1  当 DVFSQ 未激活时在校准模式之间切换 .................................................................... 36 
2.1.1.7.2  当 DVFSQ 处于活动状态时在校准模式之间切换 ......................................................... 37 
2.1.2  ZQ 停止功能 ............................................................................................................... 38 
2.1.2.1  其他设备共享 ZQ 电阻 ............................................................................................... 38 
2.1.2.1.1  后台校准模式下的 ZQ 电阻共享 ................................................................................. 38 
2.1.2.1.2  基于命令的校准模式下的 ZQ 电阻共享 ...................................................................... 38 
2.1.2.2  当 DVFSQ 处于活动状态时停止背景校准 .................................................................... 38 
2.1.2.3  VDDQ 断电时停止背景校准.......................................................................................... 39 
2.1.3  ZQ复位 ........................................................................................................................ 40 
2.1.4  多管芯封装注意事项 .................................................................................................. 40 
2.1.4.1  背景校准模式中的其他注意事项................................................................................. 41 
2.1.4.2  基于命令的校准模式中的其他注意事项 ...................................................................... 41 
2.1.5  ZQ 外部电阻器、公差和电容负载 ............................................................................... 41 
2.1.6  流程图示例 ................................................................................................................. 41 
2.2  命令总线培训 ............................................................................................................. 47 
2.2.1  三个物理模式寄存器 .................................................................................................. 47 
2.2.2  命令总线训练模式1 .................................................................................................... 48 

JEDEC 标准编号 209-5B

4.2.2.3 命令总线训练模式 1（启用 DVFSQ 的 FSP） ............................................................. 56

4.2.2.4 命令总线训练模式2 .................................................................................................... 61

4.2.2.5 命令总线训练模式 2（启用 DVFSQ 的 FSP） ............................................................. 71

4.2.3 CA VREF 培训 ............................................................................................................. 76

4.2.4 DQ VREF 培训 ............................................................................................................. 76

4.2.5 WCK2CK 练级 ............................................................................................................... 76

4.2.5.1 WCK2CK Leveling Mode（LPDDR4中调用的write-leveling） ..................................... 76

4.2.5.2 WCK2CK 调平程序及相关交流参数 ............................................................................... 77

4.2.6 占空比调节器 (DCA) .................................................................................................. 80

4.2.6.1 占空比调节范围 .......................................................................................................... 81

4.2.6.2 WCK波形与DCA代码变化的关系 .................................................................................... 82

4.2.6.3 DCA Code Change与DQ输出/RDQS时序的关系 ............................................................... 83

4.2.7 读取 DCA（占空比调节器） ........................................................................................ 84

4.2.7.1 读取占空比调节器范围 ............................................................................................... 84

4.2.7.2 Read DCA Code Change与DQ输出/RDQS时序的关系 ...................................................... 84

4.2.8 占空比监视器 (DCM)................................................................................................... 85

4.2.8.1 DCM功能说明 ............................................................................................................... 85

4.2.8.2 DCM序列 ...................................................................................................................... 86

4.2.9 读取 DQ 校准 ............................................................................................................. 88

4.2.9.1 阅读 DQ 校准培训程序 ............................................................................................... 88

4.2.9.2 阅读 DQ 校准示例 ...................................................................................................... 92

4.2.9.3 READ DQ Calibration after Power Down 退出 ......................................................... 93

4.2.9.4 RDC 的 DMI 行为控制 ................................................................................................. 94

4.2.9.4.1.1 DMI 输出行为模式 1................................................................................................... 94

4.2.9.4.1.2 DMI 输出行为模式 2................................................................................................... 94

4.2.10 WCK-DQ培训 ................................................................................................................. 95

4.2.10.1 培训程序 .................................................................................................................... 96

4.2.10.1.1 MR设置与FIFO训练行为的关系 .................................................................................... 97

4.2.10.1.1.1 DMI 输出行为模式 1 ............................................................................................ 99

4.2.10.1.1.2 DMI 输出行为模式 2 ............................................................................................ 99

4.2.10.2 WCK-RDQS_t/对偶训练 ............................................................................................... 100

4.2.10.3 FIFO 指针复位和同步 ............................................................................................... 100

4.2.10.4 写/读 FIFO 命令的命令约束 .................................................................................... 105

4.2.11 RDQS 切换模式 .......................................................................................................... 107

4.2.12 增强型RDQS培训模式 ................................................................................................. 110

4.2.13 基于读/写的 WCK-RDQS_t 训练 ................................................................................ 114

4.2.13.1 MR 设置与基于读/写的 WCK-RDQS_t 训练行为之间的关系 ....................................... 115

4.2.14 Rx 偏置校准培训 ...................................................................................................... 117

4.2.14.1 偏置校准培训说明 .................................................................................................... 117

4.2.14.2 偏置校准训练序列 .................................................................................................... 117

5 简化的 LPDDR5 状态图 ............................................................................................. 118

6 模式寄存器定义 ........................................................................................................ 123

6.1 LPDDR5 SDRAM 中的模式寄存器分配和定义 .............................................................. 123

6.2 LPDDR5X SDRAM 中的模式寄存器分配和定义 ............................................................. 126

6.3 模式寄存器定义 ........................................................................................................ 130

6.3.1 模式寄存器定义 ........................................................................................................ 130

7 操作 .......................................................................................................................... 188

7.1 真值表 ........................................................................................................................ 188

7.1.1 命令真值表 ............................................................................................................... 188

7.2 WCK运营 .................................................................................................................... 191

7.2.1 WCK2CK 同步操作 ...................................................................................................... 191

7.2.1.1 WCK2CK同步 ............................................................................................................... 191

JEDEC 标准编号 209-5B

7.2.1.2 带有 WCK2CK 同步位的 CAS 命令 ............................................................................. 192

7.2.1.3 WCK2CK 同步操作后跟 WRITE 命令 ........................................................................... 194

7.2.1.4 WCK2CK 同步操作后跟一个 READ 命令...................................................................... 197

7.2.1.5 WCK2CK 与 CAS 同步操作(WS_FS=1) ......................................................................... 200

7.2.1.6 Rank to rank WCK2CK 同步操作 ............................................................................... 203

7.2.2 WCK2CK SYNC 关闭时序定义 ...................................................................................... 207

7.2.3 写时钟始终开启模式（WCK Always on mode） ......................................................... 217

7.3 行操作 ...................................................................................................................... 222

7.3.1 主动命令 .................................................................................................................. 222

7.3.1.1 8 组模式 SDRAM 操作 ............................................................................................... 224

7.3.1.2 BG 模式 SDRAM 操作................................................................................................. 224

7.3.2 预充电操作 ............................................................................................................... 225

7.3.2.1 预充电操作 ............................................................................................................... 225

7.3.2.2 自动预充电操作 ........................................................................................................ 229

7.3.2.2.1 使用自动预充电从写入到读取的延迟时间 ................................................................ 231

7.3.2.2.2 带自动预充电的突发读取 ......................................................................................... 232

7.3.2.2.3 带自动预充电的突发写入 ......................................................................................... 233

7.4 读/写操作 ................................................................................................................. 234

7.4.1 读写访问操作 ........................................................................................................... 234

7.4.2 阅读前言和后言 ........................................................................................................ 234

7.4.3 突发读取操作 ........................................................................................................... 235

7.4.3.1 读时序 ...................................................................................................................... 235

7.4.3.2 无需额外的 WCK2CK 同步的读到读操作 .................................................................... 237

7.4.3.3 使用额外的 WCK2CK 同步进行读到读操作 ................................................................ 239

7.4.3.4 读操作后跟写操作 .................................................................................................... 240

7.4.4 读突发结束到预充电延迟 (tRBTP) ........................................................................... 242

7.4.5 RDQS模式 ................................................................................................................... 244

7.4.5.1 RDQS时间 ................................................................................................................... 244

7.4.5.2 RDQS 相关功能 .......................................................................................................... 245

7.4.5.3 RDQS 的模式寄存器 .................................................................................................. 247

7.4.5.4 RDQS 模式定义 .......................................................................................................... 248

7.4.6 写序言和后序 ........................................................................................................... 250

7.4.7 突发写操作 ............................................................................................................... 251

7.4.7.1 写时序 ...................................................................................................................... 251

7.4.7.2 无需额外 WCK2CK 同步的写入操作 ........................................................................... 252

7.4.7.3 带有附加 WCK2CK 同步的写到写操作 ....................................................................... 254

7.4.7.4 写操作后跟读操作 .................................................................................................... 255

7.4.8 读写延迟 ................................................................................................................... 256

7.4.8.1 读取和读取到预充电延迟 ......................................................................................... 256

7.4.8.2 写入延迟 .................................................................................................................. 258

7.4.8.3 写恢复时间 ............................................................................................................... 260

7.4.9 屏蔽写入 .................................................................................................................. 262

7.4.10 数据屏蔽 (DM) 和数据总线反转 (DBI-DC) 功能 ..................................................... 266

7.4.10.1 与写入相关命令的 DMI 引脚行为 ............................................................................. 267

7.4.10.2 读取和 MRR 命令的 DMI 引脚行为 ........................................................................... 269

7.4.10.3 具有读取 FIFO 和读取 DQ 校准命令的 DMI 引脚行为 ............................................ 269

7.5 刷新操作 .................................................................................................................. 271

7.5.1 刷新命令 .................................................................................................................. 271

7.5.2 刷新要求 .................................................................................................................. 280

7.5.3 优化刷新 .................................................................................................................. 281

7.5.4 自刷新操作 ............................................................................................................... 283

7.5.4.1 自刷新期间掉电进入和退出 ...................................................................................... 285

7.5.4.2 自刷新过程中掉电退出后命令输入时序 .................................................................... 287

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