DDR5与DDR3/4相比，有什么不一样？

时间： 2024-07-09 来源：启威测官网

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DDR5与DDR3/4相比，DDR5改善了带宽、密度和通道效率。但数据传送速率越高，信号速度越快，要求一致性测试、调试和验证的测量性能越高。

了解DDR5固有的差异有助于高效检验和调试。接下来我们来了解一下DDR5技术相比DDR3/4，有什么不同：

一、DDR5命名编码方案

DDR5借鉴了LPDDR系列的标准，重新定义了命令编码方案；整个DDR5的命令，分为三类：

•双周期命令；

•单周期命令；

•可扩展的单周期命令。

图1 双周期命令编码方案

可扩展单周期命令

• VrefCA；

• VrefCS；

• MPC；

• 在CS/CA时序没有训练完成之前，使用可扩展单周期指令来完成初始化和训练的操作。

图2 单周期命令编码方案

二、环回接收机BER

DDR5引入Loopback的功能，验证接收端的性能。

在DDR5之前，是将数据先写入到内存阵列中，然后再从内存阵列中读出，来严重数据是否正确接收，存在如下的局限性：

• 若要达到BER=1e-12的误码率级别，在DRAM内部没有足够的存储深度来存储1e+12比特的数据；因此其，不能准确反映真实的信道特征；

• 对存储器进行多次读/写命令极其耗费时间；

• 由于涉及到执行这些操作的时间要比DRAM的刷新速率间隔要长得多，因此主机或者内存控制器在测试期间为了确保数据保持，也必须要管理刷新操作；

• 有限的码型长度意味着有限的ISI、有限的Rj，因此在接收端有限的误码；

DDR5中通过引入Loopback的功能，使用统计分析方法来代替前几代的传统验证方法，来验证接收端的性能。

图3 环回实现的框图——四路交替

三、 DDR5接收机中有Rx均衡、4阶DFE均衡

DDR5提高了数据速率，而不用把DQ总线迁移到差分信令，也就是说，DQ总线仍是单端的，与DDR3/4相同。然而，内存通道有大量的阻抗失配点，由于反射而提高了整体ISI。在数据速率超过4800Mbps时，DRAM球的数据眼图预计会闭合。

DDR5 DRAM Rx实现了4阶DFE，帮助均衡DQ信号，在接收机锁存数据后张开数据眼图。此外，RCD的CA Rx还需要DFE，以确保可靠地捕获信号。

图4 使用DFE均衡/反射控制信道

图5 使用DFE均衡技术

四、POD技术在DDR5中的使用

• DDR1~DDR3中使用SSTL接口。

• DDR1中使用片外的端接电阻。

• DDR2~RR3。

对于DQS/DQ/DM，使用ODT，对于C/A，Clock使用片外端接电阻。

图6 SSTL和 POD 技术比较

DDR4和DDR5中使用POD接口：

• 在DDR4中，仅有DQ/DQS/DM信号使用接口POD接口（并带有ODT）；

• 而在DDR5中，CK/CS/CA/DQS/DM信号均是使用POD接口（并带有ODT）；

• POD接口相较于SSTL接口能够更加节省功耗。其在输出高电平时电流非常小。

图7 SSTL和 POD 在DDR中的应用

五、DDR技术参数比对

DDR5电压更低，速率翻倍，容量翻倍。

图8 DDR1-DDR5的性能参数比对

图9 DDR系类标准

六、总结

启威测实验室配备高性能59G示波器，并配备相关的测试软件、夹具等，可以满足JEDEC规范测量多种DDR5 TX一致性测试验证，欢迎来电咨询。

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