DDR4主要是針對需要高帶寬低功耗的場合。這些需求導(dǎo)致了DDR4芯片引入了一些新的特點:它摒棄了上幾代內(nèi)存產(chǎn)品的SSTL電平接口,引用了新的I/O架構(gòu)POD(Pseudo Open Drain)。這個新的特點,在實際PCB系統(tǒng)的設(shè)計中,引入了一些新的設(shè)計需求,在后面的一些章節(jié)中我們會詳細(xì)的介紹相關(guān)內(nèi)容。先來看POD輸出和上一代DDR3電平接口標(biāo)準(zhǔn)的差異。
在STLL里接收端將信號端接到軌電壓的一半(VDD/2),而POD是VDD,如下圖
下圖為在輸出高和低的情況下,DDR4/DDR3的電流流向。當(dāng)輸出為低時,SSTL/POD的都會有電流流過。因為POD是端接到軌電壓,而SSTL的端接到軌電壓的一半。所以,POD的電流會比SSTL稍大,這個也是為什么DDR4的軌電壓選用了一個稍微低一點的電平。
主要的區(qū)別在于輸出高電平時。SSTL電平將會繼續(xù)有消耗電流,并且電流大小和輸出低電平的時候一致。POD在輸出高電平時,沒有工作電流。
所以,一個降低DDR4系統(tǒng)功耗的方法是,盡量加大DDR4輸出高的數(shù)量。這個就是為什么DDR4中多了“DBI管腳”。DBI的全稱是Data Bus Inversion數(shù)據(jù)總線反轉(zhuǎn)/倒置,它與POD電平密不可分,它們也是DDR4區(qū)別于DDR3的主要技術(shù)突破。
正是由于POD電平的這一特性,DDR4設(shè)計了DBI功能。當(dāng)一個字節(jié)里的“0”比特位多于“1”時,可以使能DBI,將整個字節(jié)的“0”和“1”反轉(zhuǎn),這樣“1”比“0”多,相比原(反轉(zhuǎn)前)傳輸信號更省功耗。
舉個例子,當(dāng)8bit lane中有至少有5個DQ都是低時,所有的Bit將會被翻轉(zhuǎn),并且DBI(Data Bus Inversion)置低,用來指示數(shù)據(jù)線的反轉(zhuǎn)。通過這個方法,總共9個信號中(8個DQ和1個DBI),總有至少5個是被驅(qū)動為高電平。如果原始的數(shù)據(jù)中有4個或者更多的信號被驅(qū)動為高時,那么DBI信號也將會設(shè)為高,同樣,還是9個里面至少有5個為高。這樣的話,在每一個數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中,都是至少有5/9的數(shù)據(jù)是高電平,可以在一定程度上降低了功耗。
-
電平
+關(guān)注
關(guān)注
5文章
361瀏覽量
39968 -
功耗
+關(guān)注
關(guān)注
1文章
828瀏覽量
32011 -
DDR4
+關(guān)注
關(guān)注
12文章
322瀏覽量
40880
原文標(biāo)題:DDR4如何降低系統(tǒng)功耗?POD功不可沒
文章出處:【微信號:PCBTech,微信公眾號:EDA設(shè)計智匯館】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
評論