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DDR 规范解读

为了读者能够更好地理解 DDR 系统设计过程，以及将实际的设计需求和 DDR 规范中的主要性能指标相结合，我们以一个实际的设计分析实例来说明，如何在一个 DDR 系统设计中，解读并使用 DDR 规范中的参数，应用到实际的系统设计中。是某项目中，对 DDR 系统的功能模块细化框图。在这个系统中，对 DDR 的设计需求如下。

DDR 模块功能框图· 整个 DDR 功能模块由四个 512MB 的 DDR 芯片组成，选用 Micron 的 DDR 存储芯片 MT46V64M8BN-75。每个 DDR 芯片是 8 位数据宽度，构成 32 位宽的 2GBDDR 存储单元，地址空间为 Add<13..0>，分四个 Bank，寻址信号为 BA<1..0>。

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那么在下面的仿真分析过程中，我们是不是可以就以这两个图中的时序要求作为衡量标准来进行系统设计呢?答案是否定的，因为虽然这个时序是规范中定义的标准，但是在系统实现中，我们所使用的是Micron的产品，而后面系统是否能够正常工作要取决干我们对Micron芯片的时序控制程度。所以虽然我们通过阅读DDR规范文件了解到基本设计要求，但是具体实现的参数指标要以Micron芯片的数据手册为准。换句话说，DDR的工业规范是芯片制造商Micron所依据的标准，而我们设计系统时，既然使用了Micron的产品，那么系统的性能指标分析就要以Micron的产品为准。所以，接下来的任务就是我们要在Micron的DDR芯片手册和作为控制器的FPGA数据手册中，找到类似的DDR规范的设计要求和具体的设计参数。上海信息化DDR3测试DDR3一致性测试是否包括高负载或长时间运行测试？

DDR 规范的时序要求

在明确了规范中的 DC 和 AC 特性要求之后，下一步，我们还应该了解规范中对于信号的时序要求。这是我们所设计的 DDR 系统能够正常工作的基本条件。

在规范文件中，有很多时序图，笔者大致计算了一下，有 40 个左右。作为高速电路设计的工程师，我们不可能也没有时间去做全部的仿真波形来和规范的要求一一对比验证，那么哪些时序图才是我们关注的重点？事实上，在所有的这些时序图中，作为 SI 工程师，我们需要关注的只有两个，那就是规范文件的第 69 页，关于数据读出和写入两个基本的时序图（注意，这里的读出和写入是从 DDR 控制器，也即 FPGA 的角度来讲的）。为方便读者阅读，笔者把这两个时序图拼在了一起，而其他的时序图的实现都是以这两个图为基础的。在板级系统设计中，只要满足了这两个时序图的质量，其他的时序关系要求都是对这两个时序图逻辑功能的扩展，应该是 DDR 控制器的逻辑设计人员所需要考虑的事情。

容量与组织：DDR规范还涵盖了内存模块的容量和组织方式。DDR内存模块的容量可以根据规范支持不同的大小，如1GB、2GB、4GB等。DDR内存模块通常以多个内存芯片排列组成，其中每个内存芯片被称为一个芯粒（die），多个芯粒可以组成密集的内存模块。电气特性：DDR规范还定义了内存模块的电气特性，包括供电电压、电流消耗、输入输出电平等。这些电气特性对于确保DDR内存模块的正常工作和兼容性至关重要。兼容性：DDR规范还考虑了兼容性问题，确保DDR内存模块能够与兼容DDR接口的主板和控制器正常配合。例如，保留向后兼容性，允许支持DDR接口的控制器工作在较低速度的DDR模式下。DDR3一致性测试的目标是什么？

DDR信号的DC和AC特性要求之后，不知道有什么发现没有?对于一般信号而言，DC和AC特性所要求(或限制)的就是信号的电平大小问题。但是在DDR中的AC特性规范中，我们可以注意一下，其Overshoot和Undershoot指向的位置，到底代表什么含义?有些读者可能已经发现，是没有办法从这个指示当中获得准确的电压值的。这是因为，在DDR中，信号的AC特性所要求的不再是具体的电压值，而是一个电源和时间的积分值。影面积所示的大小，而申压和时间的积分值，就是能量!因此，对于DDR信号而言，其AC特性中所要求的不再是具体的电压幅值大小，而是能量的大小!这一点是不同于任何一个其他信号体制的，而且能量信号这个特性，会延续在所有的DDRx系统当中，我们会在DDR2和DDR3的信号体制中，更加深刻地感觉到能量信号对于DDRx系统含义。当然，除了能量的累积不能超过AC规范外，比较大的电压值和小的电压值一样也不能超过极限，否则，无需能量累积，足够高的电压就可以一次击穿器件。DDR3一致性测试是否会提前寿命内存模块？江西DDR3测试市场价

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DDR3（Double Data Rate 3）是一种常见的动态随机存取存储器（DRAM）标准，它定义了数据传输和操作时的时序要求。以下是DDR3规范中常见的时序要求：

初始时序（Initialization Timing）tRFC：内存行刷新周期，表示在关闭时需要等待多久才能开启并访问一个新的内存行。tRP/tRCD/tRA：行预充电时间、行开放时间和行访问时间，分别表示在执行读或写操作之前需要预充电的短时间、行打开后需要等待的短时间以及行访问的持续时间。tWR：写入恢复时间，表示每次写操作之间小需要等待的时间。数据传输时序（Data Transfer Timing）tDQSS：数据到期间延迟，表示内存控制器在发出命令后应该等待多长时间直到数据可用。tDQSCK：数据到时钟延迟，表示从数据到达内存控制器到时钟信号的延迟。tWTR/tRTW：不同内存模块之间传输数据所需的小时间，包括列之间的转换和行之间的转换。tCL：CAS延迟，即列访问延迟，表示从命令到读或写操作的有效数据出现之间的延迟。刷新时序（Refresh Timing）tRFC：内存行刷新周期，表示多少时间需要刷新一次内存行。 江西DDR3测试

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