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如何使DDR4降低系統(tǒng)功耗?要借助POD電平

PE5Z_PCBTech ? 來源:未知 ? 作者:工程師郭婷 ? 2018-07-27 10:56 ? 次閱讀

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電平接口標準的差異。

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

如何使DDR4降低系統(tǒng)功耗?要借助POD電平

下圖為在輸出高和低的情況下,DDR4/DDR3的電流流向。當輸出為低時,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。

如何使DDR4降低系統(tǒng)功耗?要借助POD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。

如何使DDR4降低系統(tǒng)功耗?要借助POD電平

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。

如何使DDR4降低系統(tǒng)功耗?要借助POD電平

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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原文標題: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。

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