LPDDR4x 学习笔记：DRAM组织结构解析

"本文主要介绍了LPDDR4x SDRAM芯片的组织结构，包括Column、Row、Bank、Chip、Rank和DIMM等层次，以及它们之间的关系。" 在深入理解LPDDR4x SDRAM的组织结构时，首先要了解的是Cell的基本结构和操作。Cell是存储数据的最小单位，它包含一个电容和相关的控制电路，用于存储单个比特的数据。当Cell被选中时，其电容中的电荷状态会被读取或写入。 接下来是Column层面，Column是Memory Array中可寻址的最小单元。Column Size等于Data Width，即一次读写操作能访问的位数。增加Data Width意味着需要更多的Sense Amplifiers、Read Latches和Write Drivers，这将增加成本、功耗和芯片面积。因此，通常会选择增加每个Bitline上的Cells数量而不是增加Bitline的数量，导致Wordlines比Bitlines多。 Row与Wordline对应，每个Row由连接到同一Wordline的所有Cells组成。Row Size表示一个Row上的Cells数量，而Column的数量则可以通过RowSize除以DataWidth得到。在读写操作中，激活一个Row就是控制对应的Wordline，使得Cells的数据被传送到Sense Amplifiers。 Bank是更高一级的组织结构，包含多个Rows。Bank的引入允许并行访问，提高了内存的性能。每个Bank都有独立的地址线和控制线，可以同时执行读写操作，增强了系统的并发能力。 进一步扩大组织结构，我们有Chip，由多个Bank构成。在一个Chip内，Bank可以独立工作，增加了系统处理多个请求的能力。每个Chip通常会有不同的Bank数量，以满足不同容量和性能需求。 Rank是同一地址空间内的多个Chip，它们通过不同的Chip Select Line (CSL)连接，意味着它们共享地址和控制信号，但有自己的数据总线。这样可以同时读写多个Chip，进一步提升带宽。 DIMM（Dual In-line Memory Module）则是两个面的内存条，每个面上可能包含一个或多个Rank。DIMM允许在单个插槽中安装更多内存，增加了系统的总体容量。 最后，所有的Chip、Rank和DIMM都是通过Channel（通道）连接到同一个DDR控制器。Channel是数据传输的并行路径，它可以同时处理来自不同来源的数据流，提高了内存系统的吞吐量。 LPDDR4x的组织结构设计是为了优化数据访问效率、提高性能和容量，同时考虑了成本和功耗因素。理解这些层次关系对于理解和优化内存系统至关重要。