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DDR2 SDRAM一出現(xiàn)就迅速得到服務(wù)器、工作站和個人計算機OEM廠商的廣泛支持，DDR2存儲器具有高數(shù)據(jù)速率、低功耗以及高密度特點，這些特點也適合當前數(shù)字消費電子產(chǎn)品的應(yīng)用需求，如機頂盒和數(shù)碼相機等。本文對比分析了DDR2相對傳統(tǒng)存儲器的性能特點，并介紹了DDR2在數(shù)字消費電子產(chǎn)品上的應(yīng)用機會。
DRAM市場的特點是技術(shù)不斷提高而需求也持續(xù)增長，DDR2 SDRAM一出現(xiàn)就迅速得到服務(wù)器、工作站和個人計算機OEM廠商的廣泛支持。對這些應(yīng)用來說，DDR2 SDRAM是一個理所當然的選擇，因為它的速度和帶寬比DDR SDRAM高很多，DDR2的1.8V工作電壓使得它可以比其上一代產(chǎn)品功耗整整低50%。
但是，DDR2的優(yōu)勢決不僅局限于這些應(yīng)用，DDR2的高密度、高功效和改善的熱特性為臺式電腦、筆記本電腦和小外形消費電子產(chǎn)品帶來了巨大優(yōu)勢。這些優(yōu)勢的利用將依賴于封裝和模塊技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是在消費電子產(chǎn)品領(lǐng)域。這個新興的市場代表著DRAM工業(yè)一個新的前沿應(yīng)用，它將為那些愿意接受挑戰(zhàn)以滿足新要求的商家?guī)泶罅繖C會。
加速向DDR2轉(zhuǎn)換
服務(wù)器、工作站和個人計算機等傳統(tǒng)DRAM市場正在快速向DDR2轉(zhuǎn)換。英特爾公司已經(jīng)宣布其未來的所有芯片組將支持DDR2，其它的主要芯片組供應(yīng)商看起來也將步英特爾的后塵。今春英特爾開發(fā)商論壇和存儲器生產(chǎn)商論壇所開展的活動使那些希望向DDR2加速轉(zhuǎn)變的人受到鼓舞，DRAM市場上的大部分主要供應(yīng)商目前提供經(jīng)過英特爾驗證的DDR2產(chǎn)品。半導體生產(chǎn)設(shè)備從8英寸到12英寸晶圓工藝的轉(zhuǎn)變有助于提高產(chǎn)品良率，進而提高DRAM的產(chǎn)量。對于1Gb DRAM器件來說，在單一芯片上既支持DDR1又支持DDR2架構(gòu)的電路技術(shù)很關(guān)鍵，它使得向DDR2的轉(zhuǎn)換更加容易。
DDR2 SDRAM的優(yōu)勢
DDR2 SDRAM目前的數(shù)據(jù)傳輸速率最高為533Mbps，這是DDR266的兩倍。除了在原始帶寬方面的一些提高外，它還提高了系統(tǒng)的性能和功效，并方便系統(tǒng)設(shè)計。這些改進可以分成以下四大類：
4位預取架構(gòu) 采用DDR2的4位預取(Prefetch)架構(gòu)，DDR2 SDRAM作為外部總線每個時鐘從存儲器單元陣列讀/寫的數(shù)據(jù)量是原來的四倍，而且其工作頻率比內(nèi)部總線頻率快四倍。DDR2 SDRAM、DDR SDRAM 和SDR SDRAM與工作頻率為100MHz的DRAM之間的比較結(jié)果如下圖所示。
片上端接 DDR2的其它特性為主板設(shè)計工程師帶來了好處，例如利用DDR2的片上端接(ODT)來簡化DQ總線設(shè)計。在DDR2 SDRAM中，端接寄存器(termination register)就實現(xiàn)在該DRAM芯片之中，而不是安裝在主板上(見下圖)。DRAM控制器可以為每個信號設(shè)定端接寄存器的開或關(guān)，這些信號包括數(shù)據(jù)I/O 、差分數(shù)據(jù)選通信號和寫數(shù)據(jù)屏蔽。利用ODT就不需要Vtt發(fā)生器或Rtt電阻，而且能降低多重反射，提高信號完整性并增加時序裕量。
片外驅(qū)動器(OCD)校準 OCD校準改進了DDR2 SDRAM的信號完整性。其做法是：設(shè)定該I/O驅(qū)動器的電阻來調(diào)整該電壓，補償上拉/下拉電阻；通過將DQ-DQS偏移降到最低來改進信號完整性；控制過沖和下沖來改進信號質(zhì)量；通過I/O驅(qū)動器電壓校準可以修正不同DRAM供應(yīng)商之間的工藝差異。 前置CAS和附加延遲 在一個前置CAS操作中，一個CAS信號(讀/寫命令)可以在RAS信號輸入之后成為下一個時鐘的輸入。該CAS指令可以在DRAM一側(cè)保持，并在附加的延遲(0、1、2、3和4)之后執(zhí)行。這樣簡化了控制器設(shè)計，因為它可以避免指令總線上的沖突。而且，采用一個簡單的指令序列還可以提高指令和數(shù)據(jù)總線的效率。由于在讀/寫指令之間不存在“氣泡”(bubble)或空隙周期，因此實際的存儲器帶寬也得到提高。最后一點，DDR2采用細間距球柵陣列(FBGA)封裝可以減小系統(tǒng)尺寸，并提高信號完整性。這種技術(shù)的一個變體是新型的堆疊式FBGA(sFBGA)，它增加了各模塊之間的空氣流動空間從而提高了熱性能和可靠性。這類符合行業(yè)標準、兼容JEDEC的創(chuàng)新是優(yōu)化DDR2優(yōu)勢的關(guān)鍵。
存儲器模塊
對那些已經(jīng)充分準備轉(zhuǎn)向DDR2的開發(fā)商來說，用于服務(wù)器平臺的1GB和512MB DDR2帶寄存器的雙列直插式內(nèi)存模塊(registered DIMM)已經(jīng)可以批量提供，2GB的DDR2 帶寄存器的DIMM已可以提供樣品。這些2GB的模塊將使服務(wù)器產(chǎn)品的密度有很大提高，同時可以實現(xiàn)高達每秒4.3GB的數(shù)據(jù)傳輸率。 |
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