【轉】DDR3中的ODT

ODT是什麼鬼?爲什麼要用ODT?在很多關於DDR3的博文和介紹中都沒有將清楚。在查閱了很多資料並仔細閱讀DDR3的官方標準(JESD79-3A)之後,總算有點了頭緒,下面來整理整理。

1、首先ODT是什麼?

ODT(On-Die Termination),是從DDR2 SDRAM時代開始新增的功能。其允許用戶通過讀寫MR1寄存器,來控制DDR3 SDRAM中內部的終端電阻的連接或者斷開。在DDR3 SDRAM中,ODT功能主要應用於:

·DQ, DQS, DQS# and DM for x4 configuration

·DQ, DQS, DQS#, DM, TDQS and TDQS# for X8 configuration

·DQU, DQL, DQSU, DQSU#, DQSL, DQSL#, DMU and DML for X16 configuration

具體的結構圖如下:

2、爲什麼要用ODT?

一個DDR通道,通常會掛接多個Rank,這些Rank的數據線、地址線等等都是共用;數據信號也就依次傳遞到每個Rank,到達線路末端的時候,波形會有反射(有興趣的去啃幾口《信號完整性分析》的書吧,個人表示好難),從而影響到原始信號;因此需要加上終端電阻,吸收餘波。之前的DDR,終端電阻做在板子上,但是因爲種種原因,效果不是太好,到了DDR2,把終端電阻做到了DDR顆粒內部,也就稱爲On Die Termination,Die上的終端電阻,Die是硅片的意思,這裏也就是DDR顆粒。

所以,使用ODT的目的很簡單,是爲了讓DQS、RDQS、DQ和DM信號在終結電阻處消耗完,防止這些信號在電路上形成反射,進而增強信號完整性。用JESD79-3A的原話就是:

The ODT feature is designed to improve signal integrity of the memory channel by allowing the DRAM controller to independently turn on/off termination resistance for any or all DRAM devices.

總的來說,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。

3、DDR3中的ODT

3.1、ODT的開啓

The ODT Mode is enabled if any of MR1 {A9, A6, A2} or MR2 {A10, A9} are non zero.

3.2、ODT的關閉

The ODT pin will be ignored if the Mode Registers MR1 and MR2 are programmed to disable ODT and in self-refresh mode.

3.3、ODT阻值的選擇

ODT的阻值可以通關配置MR1寄存器的 {A9, A6, A2} 進行修改

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