作者：GRL實(shí)驗(yàn)室/曾威華 Wing Tseng

在開(kāi)始介紹 DDR 之前，首先要了解內(nèi)存的功用為何。大多數(shù)的 3C 產(chǎn)品在運(yùn)作時(shí)，會(huì)將正在使用的程式存放到一個(gè)短期數(shù)據(jù)儲(chǔ)存區(qū)，該空間即為內(nèi)存，所以有了內(nèi)存的運(yùn)用能使 3C 產(chǎn)品更快速的切換程序以方便使用。

內(nèi)存的歷史

圖一為內(nèi)存的種類及發(fā)展史：

圖一：內(nèi)存的種類及發(fā)展史

內(nèi)存(Memory)又可分為 DRAM(Dynamic Random Access Memory)動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存和 SRAM (Static Random Access Memory)靜態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存兩種。兩種都是揮發(fā)性的內(nèi)存，SRAM 的主要使用 flip-flop 正反器，通常用于快取 (Cache)，而 DRAM 則是使用電容器及晶體管組成。RDRAM (Rambus DRAM)因較為少見(jiàn)也非本篇文章主角，其他還有早期的 FP RAM、EDO RAM 也就不多作介紹。

DRAM 中又以 SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存在近幾年來(lái)最廣為使用，SDRAM 最重要的就是能夠“同步”內(nèi)存與處理器(CPU)的頻率，讓 SDRAM 頻率可超過(guò) 100MHz 使傳輸數(shù)據(jù)更能實(shí)時(shí)到位。SDRAM 亦可稱為 SDR SDRAM(Single Data Rate SDRAM)。

DDR(Double Data Rate)其實(shí)指的是 DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM)，SDRAM 及 DDR 主要差異有三點(diǎn)整理如下：

目前負(fù)責(zé)訂定 DDR 規(guī)范的協(xié)會(huì)為 JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)，但現(xiàn)在它的全名則是 JEDEC 固態(tài)技術(shù)協(xié)會(huì)(JEDEC Solid State Technology Association)。

DDR 歷代規(guī)格介紹

有了內(nèi)存的認(rèn)識(shí)之后，這邊將歷代 DRAM 的規(guī)格整理如下：

歷代演進(jìn)除了傳輸速率越來(lái)越快還有工作電壓越來(lái)越低，內(nèi)存Topology在DDR2之前Command/Address和Clock用T-Branch分支方式傳給每一個(gè)內(nèi)存顆粒，但在DDR3之后 Command/Address和Clock則改用 Fly-by串列給每一個(gè)內(nèi)存顆粒。

另外內(nèi)存鏈接形式在 DDR3 之前采用處理器(CPU)同時(shí)與多個(gè)內(nèi)存芯片控制器鏈接的“多重分支”，但在DDR4 之后每個(gè)內(nèi)存芯片控制器有單獨(dú)與 CPU 鏈接的通道，即為“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的連結(jié)形式。

DDR 主要訊號(hào)介紹

DDR 的訊號(hào)類型主要分為以下五種如下：

Note: 讀取(Read)時(shí)，DQ 和 DQS 為同相位。寫(xiě)入(Write)時(shí)，DQ 和 DQS 會(huì)有 90 度的相位差。

DDR 種類

目前 DDR 種類大致分為以下三種：

最后將 DDR 與 LPDDR 歷代工作電壓值整理：

參考文獻(xiàn)：

Low Power Double Data Rate SDRAM Standard(LPDDR), JESD209B, February 2009

Low Power Double Data Rate 2(LPDDR2), JESD209-2F, April 2011

DDR3 SDRAM Standard, JESD79-3F, July 2010

Low Power Double Data Rate 3(LPDDR3), JESD209-3C, August 2013

DDR4 SDRAM, JESD79-4, September 2012

Granite River Labs, https://graniteriverlabs.com.cn/ddr/

Low Power Double Data Rate 4(LPDDR4), JESD209-4B, November 2015

Low Power Double Data Rate 5(LPDDR5), JESD209-5, February 2019
編輯：hfy