DDR2 SDRAM介紹及其基于MPC8548 CPU的硬件設計(08-100)

　　* 4n數據預取

　　DDR SDRAM的數據預取能力是2，即芯片內部能以2倍于時鐘運行的速度預取數據，從而使得芯片內核工作頻率僅需要為外部數據傳輸率的一半。DDR2 SDRAM的數據預取能力是4，即芯片內核工作頻率僅需要為外部數據傳輸率的1/4。而對于SDRAM，芯片內核工作頻率等于外部數據傳輸速率。所以在同樣的內核頻率下，DDR SDRAM的數據傳輸速率比SDRAM高一倍，而DDR2 SDRAM的數據傳輸率比DDR SDRAM又高一倍。

　　例如，DDR2和DDR1 SDRAM的外部數據傳輸率都為400Mb/s的情況下，對于DDR2 SDRAM而言，其內核工作頻率僅需要為100MHz，而對于DDR SDRAM，其內核工作頻率需要為200MHz，如果是SDRAM，則其內核頻率要求為400MHz，正是因為如此高的內核頻率無法在技術上實現，因而SDRAM的數據傳輸率無法達到400Mb/s。

　　利用這項技術，DDR2 SDRAM可以在不提高內核工作頻率的前提下(即無需對芯片做大的技術革新)，大大提高外部數據傳輸速率，從而獲得更高的性能。值得提及的是，目前正在研發的DDR3 SDRAM技術，其數據傳輸率比DDR2 SDRAM又有大幅度提高，其并不是源于技術上的巨大變革，而是因為采用了8n數據預取技術。

　　根據數據傳輸速率的不同，DDR SDRAM有如下系列：266Mb/s,333Mb/s, 400Mb/s，而DDR2 SDRAM有如下系列：400Mb/s,533Mb/s, 667Mb/s,800Mb/s, 1066Mb/s。可以看出，DDR2 SDRAM直接從DDR SDRAM的最高的數據傳輸率起步，最高可以達到1066Mb/s以上，該性能的大幅提升，正是利用了這種4倍數據預取技術。

　　圖5提供了DDR SDRAM和DDR2 SDRAM的數據預取框圖以便比較。

　　圖5 16位存儲芯片的數據預取框圖

　　* 差分DQS/DQS#信號

　　DDR SDRAM采用單端DQS信號。

　　如前文所述，目前廣泛應用的DDR2 SDRAM，數據傳輸率最高已經達到1066Mbit/s，即DQS和DQ的變化率都將達到一秒鐘1066M次，其中，DQS作為數據信號DQ的采樣參考源，如果采用單端信號已經不足以保證其在高速變化時的信號完整性。