嵌入式系统/ARM技术中的新一代内存标准—DDR2
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2020-11-02
21:15:06
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嵌入式系统嵌入式系统/ARM技术中的新一代内存标准技术中的新一代内存标准—DDR2
DD2内存标准介绍 DDR2/DDR II（Double Data Rate 2）SDRAM是由JEDEC（电子设备工程联合委员会）
进行开发的新生代内存技术标准，它与上一代DDR内存技术标准最大的不同就是，虽然同是采用了在时钟的上
升/下降延同时进行数据传输的基本方式，但DDR2内存却拥有两倍于上一代DDR内存预读取能力（即：4bit数据
读预取）。换句话说，DDR2内存每个时钟能够以4倍外部总线的速度读/写数据，并且能够以内部控制总线4倍
的速度运行。 由于DDR2标准规定所有DDR2内存均采用FBGA封装形式，而不同于目前广泛应用的
TSOP/TSOP-II封装形式，FBGA封装可以提
DD2内存标准介绍内存标准介绍
DDR2/DDR II（Double Data Rate 2）SDRAM是由JEDEC（电子设备工程联合委员会）进行开发的新生代内存技术标准，
它与上一代DDR内存技术标准最大的不同就是，虽然同是采用了在时钟的上升/下降延同时进行数据传输的基本方式，但
DDR2内存却拥有两倍于上一代DDR内存预读取能力（即：4bit数据读预取）。换句话说，DDR2内存每个时钟能够以4倍外部
总线的速度读/写数据，并且能够以内部控制总线4倍的速度运行。
由于DDR2标准规定所有DDR2内存均采用FBGA封装形式，而不同于目前广泛应用的TSOP/TSOP-II封装形式，FBGA封
装可以提供了更为良好的电气性能与散热性，为DDR2内存的稳定工作与未来频率的发展提供了坚实的基础。回想起DDR的发
展历程，从第一代应用到个人电脑的DDR200经过DDR266、DDR333到今天的双通道DDR400技术，第一代DDR的发展也走
到了技术的极限，已经很难通过常规办法提高内存的工作速度；随着Intel最新处理器技术的发展，前端总线对内存带宽的要求
是越来越高，拥有更高更稳定运行频率的DDR2内存将是大势所趋。以下将分析DDR1 和 DDR2之间的主要差别。
电源电源
随着行业应用的发展，DDR2-DRAM的芯核和数据输入/输出工作电压都已降至1.8V,而DDR1-SDRAM 的工作电压还保留
在2.5V.因此，在相同的工作频率下，前者的功耗比后者要低很多，所以可以留出余地给更高的工作频率。另外，4 bit 数据预
取可进一步降低功耗。在DDR1中，一次只从内存芯核中读取或写入两组数据，而在 DDR2中，一次将同时处理四组数据。因
此，其内部数据总线需要加倍，但其好处是内存核心只需以DDR1一半的内部频率工作，即 DDR2-400芯核的内部工作频率可
以和 DDR1-200的一样。
封装封装
DDR1产品有TSOP 和BGA两种封装方式，而DDR2只有BGA封装方式。这是为了让产品在较高的频率下工作，而且BGA
比传统的TSOP封装有较低的寄生阻抗值。在外接引脚方面也将不同，因为 DDR2内存会多出一些引脚。目前业界正在开发一
种堆栈式的 BGA 封装方案，将使内存模块的密度更高。
BGA 封装本身就具备较低的寄生阻抗值，可使系统获得更好的边际效能，系统可在更高的内存速度下运作。相对于其它
的解决方案，英飞凌BGA封装采用了传统的焊接技术，将管芯上的连接点与层压基板上的铜质线路做电气连接。与标准的
TSOP相比，此种方式的 BGA封装，可减小63 %的面积。为获取高密度的内存条，传统的TSOP芯片往往需要堆叠起来，而
采用BGA封装的芯片，只要以平面架构，就可获得1 GB的内存模块。
温度范围温度范围
在传统上，DRAM的工作温度被定义为周边环境温度 （0 至70℃）。而DDR2装置的温度，是以外壳温度为基准来界定其
工作温度的范围，只要放置一个温度感应装置在 DRAM封装的外壳表面，即可测量其温度。DDR2 SDRAM的工作温度一般都
在0 至95℃，但在 85 至 95℃的范围之间有一些限制，这与内存为保存数据的动态刷新动作有关。
其它差别其它差别
与 DDR1比较，DDR2具有差分数据选通脉冲的选择。在DDR2中，可以通过控制位于扩展模式寄存器中的四个位来选择
单端 （DQS） 或差分数据选通脉冲 （DQS, DQS\）。甚至在读取和写入的动作上都可以选择不同的数据选通脉冲（RDQS,
RDQS\, DQS, DQS\）。
在DDR2中增加了两个扩展模式寄存器 （EMRS（2） 和 EMRS（3））。通常是"空"的状态，但在加电时，寄存器的值
必需被设置为"0",以配合未来的增强功能和产品的变化。不过，在DDR1标准中的某些功能特性和项目，将不会出现在DDR2
的标准中。新的标准已不支持Burst stop 指令以及 Precharge 指令的任意中断， Burst Length 只能被设置为 4 和8,DDR1 中
的"half"CAS latencies也已不存在了，而只有burst length 8支持burst interrupt,而且一个写入指令无法中断一个读取脉冲的限
制，反之亦然。
DRAM 寻址功能寻址功能
在DDR1 和DDR2中，同样是256MB时，其行与列地址数是一样的。在 DDR2 的512MB内存中，具有4 或 8位 数据I/O
时，其行地址数增加，而列地址数则减少了一个地址位，形成的页面大小为1KB.而在有16位I/O位宽 的512MB DDR2 方面，
其页面的大小依然维持为2KB,和DDR1一样。所有这些内存都有四组内部存储库（memory banks），和DDR1一样，可由两
个存储库地址位来做选择。在1GB DDR2内存方面，共有八个内部存储库，所以需要再增加一个存储库地址位做选择，而
DDR1内存则维持传统的四个内部存储库的方式。
基本功能基本功能
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