广告

原创 DDR5内存技术初探秘 #S0030

2017-6-2 09:20 915 0 分类: 处理器与DSP

您可能刚把计算机升级到DDR4的内存,也有可能仍然在使用DDR3的内存。不过不管怎样,DDR5内存要来了。

2017年3月,JEDEC协会宣布将在2018年正式发布DDR5的技术规范。目前,DDR5的规范制定已经到0.5版本,会在DDR4的基础上数据速率和密度再翻一倍,单颗粒容量可达32Gb,并预计会在2020年开始商用。

很多人会把DDR5和显卡上使用的GDDR5技术混淆,实际上两者应用场合不一样。下面这张图展示了目前三种主流内存技术(DDR、GDDR、LPDDR)的速度对比和应用场合。

01


DDR(Double Data Rate)是用于系统的RAM技术,其特点是高带宽、低延时。DDR总线每个Channel是64bit宽度,每根Data的管脚(DQ)可以进行读操作或写操作(不同时)。目前的最新标准是DDR4,数据线可以支持到3200MT/s,而DDR5是未来的技术,数据速率会再翻倍。

GDDR(Graphics Double Data Rate),是用于显示的RAM技术,其特点是高带宽、高延时。GDDR5技术实际来源于DDR3,只不过降低了电压,减少了位宽(但支持更多Channel),通过数据编码和读写线分开提高了数据速率(3G~6GT/s)。GDDR5已经使用了将近10年,目前最新的标准是GDDR6。

从数据速率上来说,GDDR更高,适合显示图像这种需要大数据量传输而对时延不太敏感的场合;而DDR技术由于延时小,所以更适合于CPU这种数据随机读取的场合。


据内部可靠消息,由于DDR5的数据速率已经达到甚至超过了现在一些串行总线的数据速率,所以DDR5芯片的接收端还会采用在串行总线上广泛应用的可变增益放大器VGA(variable gain amplifier)、可变Delay(通过DLL实现)以及4阶DFE(decision feedback equalizer)均衡技术以优化采样位置和眼图的质量。下图是DDR5芯片接收端的设计架构。

02


另外,DDR5还会采用HBM的封装以提高内存芯片的密度和通道数。High Bandwidth Memory (HBM) 技术最早来源于AMD、Hynix、UMC、Amkor、ASE等公司,是一种高速的3D封装的RAM接口技术。第一代的HBM技术在2013年被JEDEC协会采纳(JESD235标准),代表产品是AMD公司代号为Fuji的GPU芯片(下图);而其第二代的HBM2技术也在2016年被JEDEC协会采纳(JED235A标准),代表产品是nVidia公司的Tesla P100芯片。目前,第三代的HBM3技术也在开发过程中,并将用于未来的DDR5芯片上。

03


HBM技术可以把最多8层DRAM的Die堆叠起来,并通过TSV(Through-Silicon Vias:硅通孔)技术和内存控制器通过相应的Interposer互联起来。在HBM接口中,内存控制器和和不同的Die间采用独立的Channel进行互联,各个Channel间互相没有关系,因为可以进行独立的时序设计以提高数据传输速率。比如在采用4层Die堆叠、每个Die有2个Channel、每个Channel有128bit宽度时,如果采用4颗芯片,则总的数据位宽= 4(Stack)4(Die)2(Ch)*128(bit)= 4096bit。

04


更多高速测试信息,可关注微信公众号”数字科技“

mywechat


广告

文章评论 0条评论)

登录后参与讨论
相关推荐阅读
李凯的技术博客 2018-02-27 13:25
串行总线的8b/10b编码 #D200
为了提高串行数据传输的可靠性,现在很多更高速率的数字接口采用的是对数据进行编码后再做并串转换的方式。编码的方式有很多,如8b/9b编码、8b/10b编码、64b/66b编码、128b/130b编码等,...
李凯的技术博客 2017-10-16 11:51
时钟是怎么恢复的? #D0190
对于高速的串行总线来说,一般情况下都是通过数据编码把时钟信息嵌入到传输的数据流里,然后在接收端通过时钟恢复把时钟信息提取出来,并用这个恢复出来的时钟对数据进行采样,因此时钟恢复电路对于高速串行信号的传...
李凯的技术博客 2017-07-31 08:24
调幅、调频、调相 与 I/Q 调制有什么区别? #W0010
无线通信是现在应用最为广泛的通信技术之一,其核心是把要传输的数据调制在载波上发射出去,载波状态的变化承载了不同的信息。 如下图所示,载波信号的状态变化可以分为幅度变化、频率变化以及相位变化,因此对应的...
李凯的技术博客 2017-07-24 09:02
为什么扔掉你的德标电源线?#B0040
某研究所用户在使用示波器进行测量时,发现有很大的噪声干扰,如下图所示,无法进行正常的测试,不是是否设备损坏? 问题分析:示波器自身会有一定的本底噪声,但在200mv/格的量程下其噪声的峰峰值通常不会...
李凯的技术博客 2017-07-18 15:21
最全 USB3.1 TypeC 测试 (图文并茂) #S0040
USB是目前PC上最成功的接口标准,而USB3.1是其最新版本。 在USB3.1的标准里,革命性地融合了3种最新的现代科技技术,分别是:数据速率从5Gbps提高到10Gbps;TypeC接口实现PC外...
李凯的技术博客 2017-07-14 08:21
测量引起晶体停振? -送给傻傻分不清晶体和晶振的你 #B0030
某工控设备开发厂商的设备中采用单片机控制电路,单片机使用外接的两脚晶体振荡器产生11.0592MHz的工作时钟,用户希望能够精确测量工作时钟的频率。 但用示波器测量频率一方面测不准,另一方面测量时还会...
我要评论
0
0
广告
关闭 热点推荐上一条 /2 下一条