DDR2芯片內部終結ODT

 

經常有人會說支持DDR2的主板存在偷工減料的現象。事實上這是由於DDR2內存中使用了一項新的ODT技術,它可以在提高內存信號穩定性的基礎上節省不少電器元件。主板終結是一種最爲常見的終結主板內干擾信號的方法。在每一條信號傳輸路徑的末端,都會安置一個終結電阻,它具備一定的阻值可以吸收反射回來的電子。但是目前DDR2內存的工作頻率太高了,這種主板終結的方法並不能有效的阻止干擾信號。若硬要採用主板終結的方法得到純淨的DDR2時鐘信號會花費鉅額的製造成本。

ODT是On-Die Termination的縮寫,其意思爲內部核心終結。從DDR2內存開始內部集成了終結電阻器,主板上的終結電路被移植到了內存芯片中。在內存芯片工作時系統會把終結電阻器屏蔽,而對於暫時不工作的內存芯片則打開終結電阻器以減少信號的反射。由此DDR2內存控制器可以通過ODT同時管理所有內存引腳的信號終結。並且阻抗值也可以有多種選擇。如0Ω、50Ω、75Ω、150Ω等等。並且內存控制器可以根據系統內干擾信號的強度自動調整阻值的大小。

其實ODT技術的具體內部構造並不十分複雜。在內存各種引腳與內存模組的內部緩衝器中間設有一個EMRS擴展模式寄存器,通過其內部的一個控制引腳可以控制ODT的阻抗值。系統可以使用2bit地址來定義ODT的四種工作狀態。(0Ω、50Ω、75Ω、150Ω)一旦ODT接到一個設置指令,它就會一直保持這個阻值狀態。直到接到另一個設置指令纔會轉換到另一種阻值狀態。

當向內存寫入數據時,如果只有一條內存,那麼這條內存就自己進行信號的終結,終結電阻等效爲150Ω。如果爲兩條內存,那麼他們會交錯的進行信號的終結。第一個模組工作時,第二個模組進行終結操作,等第二個模組工作時,第一個模組進行終結操作,但等效電阻爲75Ω。當有三條內存的時候,三條會交替進行信號終結,但等效電阻爲50Ω。

整個ODT的設置和控制都要通過EMRS中那個控制引腳來完成。因此這個引腳的響應速度成爲了ODT技術中的關鍵因素。ODT工作時有兩種基本模式:斷電模式和其他模式。其中其他模式還包括激活模式和備用模式。ODT從工作到關閉所用的時差叫做tAONPD延遲,最少僅2個時鐘週期就可以完成,最多5個時鐘週期。由於開啓和休眠的切換如此迅速,內存可以在不影響性能的前提下充分的進行“休息”。

ODT技術的優勢非常明顯。第一,去掉了主板上的終結電阻器等電器元件,這樣會大大降低主板的製造成本,並且也使主板的設計更加簡潔。第二,由於它可以迅速的開啓和關閉空閒的內存芯片,在很大程度上減少了內存閒置時的功率消耗。第三,芯片內部終結也要比主板終結更及時有效,從而減少了內存的延遲等待時間。這也使得進一步提高DDR2內存的工作頻率成爲可能。

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