内存原理与时序详解:从SDRAM到DDR-Ⅱ

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"本文介绍了内存的工作原理,重点关注SDRAM、DDR、DDR-Ⅱ和RambusDRAM的时序和特性。内容涵盖了SDRAM的初始化、行有效、列读写、预充电、刷新等基本概念,以及DDR的差分时钟、数据选取脉冲、写入延迟等技术。此外,还讨论了DDR-Ⅱ的新技术,如片外驱动调校和片内终结,以及RDRAM的L-Bank结构和多通道技术。最后,简述了内存模组的类型和设计,如Unb-DIMM与Reg-DIMM的区别。" 内存是计算机系统中的关键组件,负责临时存储CPU正在处理的数据。在本文中,首先介绍了SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory),这是一种同步动态随机存取内存,它的操作与系统时钟同步。SDRAM有物理Bank和逻辑Bank的概念,物理Bank指的是内存芯片上的实际存储单元,而逻辑Bank则是为了提高访问效率而虚拟化的存储区域。芯片位宽决定了SDRAM一次能读写多少位数据。 SDRAM的初始化过程是内存工作流程的起点,包括设置模式寄存器等步骤。行有效和列读写时序是SDRAM读写操作的核心,行有效是指选择一个行地址,列读写则是在选定行内的读写操作。预充电是关闭当前行并准备打开新行的过程,而刷新操作则是定期读取并重写内存单元以保持数据完整性。 DDR(Double Data Rate)SDRAM进一步提高了数据传输速率,通过在时钟上升沿和下降沿都传输数据,实现了双倍于SDRAM的数据传输速度。它引入了差分时钟和数据选取脉冲来增强信号完整性,写入延迟控制确保数据在正确的时间到达正确的位置。突发长度和写入掩码优化了连续数据传输的效率。 DDR-Ⅱ则引入了新的技术,如片外驱动调校和片内终结,以减少信号衰减,提升信号质量。前置CAS、附加潜伏期和写入潜伏期的设计进一步优化了时序,使得数据传输更加高效。 Rambus DRAM(RDRAM)采用独特的L-Bank结构,提供高速数据传输,支持多通道技术以提高带宽。RDRAM的操作涉及初始化、命令包、写入延迟和掩码操作,其黄石技术提升了系统的性能。 内存模组是这些内存芯片的物理载体,包括Unbuffered DIMM(Unb-DIMM)和Registered DIMM(Reg-DIMM)两种主要类型,它们的区别在于数据缓冲方式。DIMM的引脚设计和QBM型DIMM的出现,是为了适应不同类型的内存和系统需求。 总结来说,这篇文章深入浅出地讲解了内存的基本原理和时序,帮助读者理解内存如何在计算机系统中高效运作。无论是SDRAM的基础知识,还是DDR和DDR-Ⅱ的改进,乃至RDRAM的独特设计,都展示了内存技术的不断演进和优化。