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主流存储器DRAM的技术优势和行业应用分析

电子设计 2020-05-21 07:52 次阅读

主流存储器从FPM和EDO到SDR和DDR,再到DDR2 ,这种发展带来了先进的架构、更高的密度、更快的速度、更低的电源电压、更高的带宽和更低的功耗。

这些显著的技术进步提升了DRAM技术—尤其是将运算市场部分提高到更高的性能水平。

DRAM技术上取得的进步伴随着多内核处理器的出现、新的操作系统,以及跨多种不同运算平台和应用的越来越多的不同要求,包括服务器、工作站、海量存储系统、超级计算机、台式电脑和笔记本电脑和外设。存储器技术的每次转变,对存储器的考虑都变得越来越复杂,但是如果清楚了解了主流的存储器如何发展的,以及其中出现的一些折中,设计师就可以选择能很好地满足他们的平台、操作系统和应用的高性能存储器。

速度问题

在DDR技术之前是SDR技术,在SDR技术之前,有快速页/扩展数据输出(FP/EDO)存储器。FP/EDO存储器的数据传输是异步的,意味着数据/地址/命令信号没有供参考的时钟信号。SDR技术通过提供一个时钟输入改善了这个问题,这些信号可以以这个时钟信号为基准,在时钟的上升沿(从低到高的转变)发送数据。利用与系统时钟同步的DRAM时钟引脚,可以获得比异步存储器高很多的数据速率。

DDR2 SDRAM功能非常类似于DDR SDRAM,但是它的一些新特性使得速度更快,DDR3以DDR2为起点,获得更大的技术进步。DDR具有2n预取,DDR2具有4n预取,DDR3具有8n预取。DDR3的内部数据周期时间为外部时钟速度的1/8,内部数据总线的宽度为外部数据总线宽度的8倍。DDR3在每个内核时钟周期内,每根数据线从存储器阵列移出8个数据位到I/O缓冲器中。

其他增强带宽的特性包括更低的终结电阻(RTT)值以支持更高的数据率。对于DDR2,其起始值为50Ω,DDR3的起始值为20Ω。

主流存储器DRAM的技术优势和行业应用分析

DDR3的技术优势

DDR3实现了一系列的技术改善,这些改善强调更快的速度和更高的性能。DDR3器件设计用于高速信号,改善的引脚排列提供了更多的电源和地,这样能实现更优的电源供电。改善的电源分布和地以及改善的基准信号,这些加在一起共同改善了信号质量。DDR3 D/Q阵列减小了D/Q失真,使D/Q时序更紧凑,而全面布局的球珊改善了机械可靠性。

1.峰值性能提高

因为DDR3的性能是DDR2的两倍,DDR3在DDR2的基础上速度进一步提高。DDR3的最低速率为每秒800Mb,最大为1,600Mb。当采用64位总线带宽时,DDR3能达到每秒6,400Mb到12,800Mb。

2.电源电压

DDR3的电源电压降低到1.5V,与标准的1.8V DDR2相比,低20%。这对于低数据速率的应用来说特别重要,例如移动计算。在移动计算应用中节省15%到20%的功率非常重要,因为在这种应用中功率是很重要的性能指标。DDR3的低功耗特性同样对于笔记本应用来说具有重要的优势。

3.融合的驱动器

与DDR2的18Ω驱动器相比,DDR3的34Ω驱动器特别针对每个通道两个模块以及点对点的系统进行了优化。DDR3 SDRAM驱动器还通过降低电容、动态片上终结(ODT)以及新的校准方案改善了性能。

为降低输出驱动器/终结驱动器组合的输入电容,DDR3实现了一种融合的驱动器。这种驱动器可以支持多种终结值,使用了相同的上拉和下拉驱动器结构的组合。事实上,融合驱动器的最重要优势是它能通过重复使用这些结构来减少电容—这一点是与DDR2 SDRAM的一个关键的区别,后者针对输出驱动器和终结驱动器电阻分别使用了不同的结构。

4.动态片上终结

DDR3的新动态ODT特性具有针对不同的负载条件优化终结电阻值的灵活性,这样可以改善信号完整性,它还提供了管理终结功耗的一种方法。动态O DT使DDR3器件能无缝地改变针对不同模块发出的“WRITE”命令之间的终结电阻值。该特性是DDR2系统所不能提供的,在同一个器件上,DDR2需要总线空闲时间来改变终结电阻值。

5.主复位

主复位是一种新的DDR3特性。主复位功能改善了系统的稳定性,它消除了未知的启动状态,保证具有确定性的初始化和恢复状态。这使控制器免除了确保不发出非法命令的负担。这种新功能在不需要单独复位每个控制寄存器或关断每个器件电源的条件下,就能清空DDR3存储器上的所有状态信息。在使器件进入到一个确定的状态时,这既能节省时间,又能节省功耗。DDR3复位功能在冷启动和热启动下都是可以实现的。

行业应用

DDR3最初目标是运算和图形密集型应用,例如高端台式电脑和工作站,在这些应用中需要处理大量的信息,以在屏幕上产生栩栩如生的图像,改善用户体验。DDR3附加的和写等待方案还能改善服务器应用中命令总线效率。该市场对DDR3的需求将可能在下一年度开始增长。笔记本对DDR3的需求也有望在下一年加速,因为笔记本要求更低的系统功耗。在其他应用中对DDR3的需求,例如网络和数字电视,在2010年也将增长。

市场研究师预测DDR3在2008年将占30%的DRAM市场,在2009年将取代DDR2。美光公司的DDR3存储器目前已经可以提供样片,2008年将批量供货。初期,将针对所有应用构建DDR3模块,开始将提供针对台式应用的UDIMM(2007年),然后再是针对笔记本应用的SODIMM(2008年),在2008年下半年将推出针对服务器应用的RDIMM。最终将在2009年推出VLP DIMM。

美光的DDR3产品利用业界领先的78nm工艺技术生产,完全符合JEDEC规范。当前正在批量生产,美光的1GB DDR3器件可以提供一系列的配置(x4、x8和x16)。这些器件将支持从512MB到4GB的模块密度,以及各种模块类型,包括UDIMM、SODIMM和RDIMM。美光公司的2GB DDR3器件还有望在2007年夏季实现甚至更高密度的应用。

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LV52117QA 用于LCD面板的双输出DC-DC转换器

7是一款高电流双输出DC-DC转换器,可产生正电压和负电压。 LV52117特别适用于LCD显示器等电源应用。 特性 集成1.5MHz同步升压和逆变器转换器 2.75V至4.6V输入电压范围 4.6V至5.8V可调正输出(VDCO1) -5.8V至-4.6V可调负输出(VDCO2) 输出电流高达100mA 脉冲跳跃模式低负载条件 过流/短路保护 终端产品 液晶面板 电路图、引脚图和封装图
发表于 07-30 00:02 104次 阅读
LV52117QA 用于LCD面板的双输出DC-DC转换器

KA78R LDO稳压器 1 A 5至15V 带固定输出

XC是一款适用于各种电子设备的低压差稳压器。它提供带有TO-220-4引线全模封装的恒压电源。在满额定电流(1A)下,KA78RXXC的压差低于0.5V。该稳压器具有各种功能,如峰值电流保护,热关断,过压保护和输出禁用功能。 特性 1A / 3.3V,5V,8V,9V ,12V,15V输出低压差稳压器 TO-220全模封装(4pin) 过流保护,热关机 过压保护,短路保护 带输出禁用功能 应用 此产品是一般用途,适用于许多不同的应用。 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 23:02 120次 阅读
KA78R LDO稳压器 1 A 5至15V 带固定输出

NCV8720 LDO稳压器 350 mA 超低压降 高PSRR 带偏置轨

0是一款350 mA LDO,配有NMOS passtransistor和独立的偏置电源电压(VBIAS)。该器件提供非常稳定,精确的输出电压和低噪声,适用于空间受限,噪声敏感的应用。为了优化电池供电的便携式应用的性能,NCV8720具有低IQ消耗。 NCV8720采用WDFN6 2 mm x 2 mm封装,可润湿侧面选项可用于增强光学检测。 类似产品: NCV8130 NCV8133 NCV8135 NCV8720 输出电流(A) 0.30 0.50 0.50 0.35 PSRR f = 1 kHz(dB) 65 70 73 65 压差电压(V) 0.075 0.140 0.053 0.110 Wettable Flank 否 否 是 是 特性 优势 Typ的超低压降。 110 mV 允许节省功耗,并以非常低的Vin-Vout电压工作。 固定输出电压选项从0.8 V到2.1 V 低压Vcore应用的最佳选择 典型的110 mV压降完整的350 mA负载。 最大限度地减少调节器的功率损耗 保证输出电流从0 mA到350 mA 高电流应用的最佳选择 0.5%典型输出电压精度 非常适合POL应用程序 输出电流超过350 mA 应用 终端产品 Automot ive 电池供电...
发表于 07-29 23:02 117次 阅读
NCV8720 LDO稳压器 350 mA 超低压降 高PSRR 带偏置轨

NCV8535 LDO稳压器 500 mA 低Iq 超高精度 带使能

5低静态电流低压降(LDO)线性稳压器是一款高性能LDO稳压器。它具有+/- 0.9%的线路和负载精度以及超低静态电流和噪声,涵盖了当今消费类电子产品所需的所有必要功能。这种独特的器件保证在没有最小负载电流要求的情况下保持稳定,并且对于任何类型的小至1.0 uF的电容器都是稳定的。 NCV8535还配备了感应和降噪引脚,以提高设备的整体实用性。 NCV8535提供反向偏压保护。 特性 线路和负载的高精度(25℃时+/- 0.9%) 满载时的超低压降(典型值260 mV) 稳定性无最小输出电流 低噪声(31 uVrms) w / 10 nF Cnr和51 uVrms w / out Cnr) 低关断电流(0.07 uA) 反向偏向保护 2.6 V至12 V电源范围 热关断保护 目前的限制 仅需1.0 uF输出电容以确保稳定性 使用任何类型的电容器(包括MLCC)均可稳定 提供1.5 V,1.8 V,1.9V,2.5 V,2.8 V,2.85 V,3.0 V,3.3 V,3.5V,5.0 V和可调输出电压 应用 终端产品 汽车音响和信息娱乐 汽车配件 汽车仪表盘 汽车相机显示器 汽车仪表板电子产品 汽车 工业 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 22:02 74次 阅读
NCV8535 LDO稳压器 500 mA 低Iq 超高精度 带使能

NCV8165 LDO稳压器 500 mA 低压差 超低Iq 超高PSRR 超低噪声

5是一款LDO(低压降稳压器),能够提供500 mA输出电流。 NCV8165器件旨在满足RF和模拟电路的要求,具有低噪声,高PSRR,低静态电流和非常好的负载/线路瞬态。该器件设计用于1μF输入和1μF输出陶瓷电容。提供DFNW8 0.65P,3 mm x 3 mm x 0.9 mm封装。 类似产品: NCV8160 NCV8161 NCV8163 NCV8165 输出电流(A) 0.25 0.45 0.25 0.50 PSRR f = 1 kHz(dB) 98 98 92 85 噪音(μV RMS ) 10 10 6.5 8.5 特性 优势 超高PSRR在1 kHz时为85dB,在100 kHz时为63dB 非常适用于Wi-Fi模块等功耗敏感设备 超低输出噪声8.5μV RMS 非常好适用于噪声敏感应用 超低静态电流12μA 在轻载条件下提高效率 工作输入电压范围1.9V至5.5V 适用于电池供电设备 极低压差200mV,500mA 满载时的低功耗 应用 终端产品 A / D和D / A转换器电源 音频编解码器 电池供电设备 相机模块 RF模块 WiGig电源 LP5907或LP5912升级 汽车设备点负载调节 信息娱乐,车身控制和导航 远...
发表于 07-29 22:02 193次 阅读
NCV8165 LDO稳压器 500 mA 低压差 超低Iq 超高PSRR 超低噪声

NCP139 LDO稳压器 1 A 超低压降 带偏置轨

是1 A LDO,配有NMOS passtransistor和独立的偏置电源电压(VBIAS)。该器件提供非常稳定,精确的输出电压和低噪声,适用于空间受限,噪声敏感的应用。为了优化电池供电的便携式应用的性能,NCP139具有低IQ消耗。 WLCSP6 1.2 mm x 0.8 mmpackage经过优化,适用于空间受限的应用。 类似产品: NCP13x系列 NCP130 NCP133 NCP134 NCP135 NCP137 NCP139 输出电流(A) 0.3 0.5 0.5 0.5 0.7 PSRR f = 1kHz(dB) 70 70 td> 60 压差电压(V) 0.060 0.090 0.090 0.053 0.060 0.060 特性 优势 超低压降典型的。 40mV 允许节省功率并以非常低的Vin-Vout电压工作。 可调电压版本 低压Vcore应用的最佳选择 在1 A负载下典型的50 mV压降。 最大限度地减少调节器的功率损失 保证输出电流从0到1 非常好的选择用于高电流应用 0.5%典型输出电压精度 非常适合POL应用 输出超过1 A的电流 输出有效可用的放电选项 应用 终端产品 电池供电和便携式设备 智能手机,...
发表于 07-29 22:02 218次 阅读
NCP139 LDO稳压器 1 A 超低压降 带偏置轨

NCP161 LDO稳压器 450 mA 超高PSRR 超低噪声

是一款线性稳压器,能够提供450 mA输出电流。 NCP161器件旨在满足RF和模拟电路的要求,可提供低噪声,高PSRR,低静态电流和非常好的负载/线路瞬态。该器件设计用于1μF输入和1μF输出陶瓷电容。它有两种厚度的超小0.35P,0.65 mm x 0.65 mm芯片级封装(CSP),XDFN-4 0.65P,1 mm x 1 mm和TSOP5封装。 类似产品:
发表于 07-29 21:02 195次 阅读
NCP161 LDO稳压器 450 mA 超高PSRR 超低噪声

LV5768V-A 降压稳压器 开关 1通道

V-A是一个1通道降压型开关稳压器。 特性 优势 不受负载影响的软启动电路。 电源电路稳定运行。 频率FOLD BACK为负时下垂。 过流保护 内置逐脉冲OCP电路。通过使用外部MOS的导通电阻来检测。 过流保护 开启/关闭功能(启用控制) 可在外部启用控制 同步整流的1通道降压型开关稳压控制器方法 电路图、引脚图和封装图
发表于 07-29 21:02 211次 阅读
LV5768V-A 降压稳压器 开关 1通道

NCP81274 具有省电模式和PWM VID接口的多相同步降压控制器

74是一款多相同步控制器,针对新一代计算和图形处理器进行了优化。该器件能够驱动多达8个相位,并集成差分电压和相电流检测,自适应电压定位和PWM_VID接口,为计算机或图形控制器提供精确调节的电源。集成的省电接口(PSI)允许处理器将控制器设置为三种模式之一,即所有相位接通,动态相位脱落或固定低相位计数模式,以在轻载条件下获得高效率。双边沿PWM多相架构可确保快速瞬态响应和良好的动态电流平衡。 应用 终端产品 GPU和CPU电源 图形卡的电源管理 台式电脑 笔记本电脑 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 20:02 72次 阅读
NCP81274 具有省电模式和PWM VID接口的多相同步降压控制器

NCP81276 具有省电模式和PWM VID接口的多相同步降压控制器

76是一款多相同步控制器,针对新一代计算和图形处理器进行了优化。该器件能够驱动多达4个相位,并集成差分电压和相电流检测,自适应电压定位和PWM_VID接口,为计算机或图形控制器提供精确调节的电源。集成的省电接口(PSI)允许处理器将控制器设置为三种模式之一,即所有相位开启,动态相位脱落或固定低相位计数模式,以在轻载条件下获得高效率。双边沿PWM多相架构可确保快速瞬态响应和良好的动态电流平衡。 应用 终端产品 GPU和CPU电源 图形卡电源管理 台式电脑 笔记本电脑 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 20:02 112次 阅读
NCP81276 具有省电模式和PWM VID接口的多相同步降压控制器

LV5725JA 降压转换器 DC-DC 1通道

JA是一个降压电压开关稳压器。 特性 优势 宽输入动态范围:4.5V至50V 可在任何地方使用 内置过流逐脉冲保护电路,通过外部MOSFET的导通电阻检测,以及HICCUP方法的过流保护 烧伤保护 热关闭 热保护 负载独立软启动电路 控制冲击电流 外部信号的同步操作 它可以改善发生两个稳压器IC之间的振荡器时钟节拍 电源正常功能 稳定性操作 外部电压为输出电压高时可用 应用 降压方式开关稳压器 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 19:02 184次 阅读
LV5725JA 降压转换器 DC-DC 1通道

NCP81038 具有自动省电模式和内置LDO的同步降压控制器

38是一款双同步降压控制器,经过优化,可将电池电压或适配器电压转换为台式机和笔记本电脑系统所需的多个电源轨。 NCP81038包括两个降压开关控制器,通道2上固定5.0 V输出,通道1上3.3 V,两个板载LDO,三个输出:5 V / 60 mA和3.3 V或12 V / 10 mA。 NCP81038支持高效率,快速瞬态响应并提供电力信号。安森美半导体专有的自适应纹波可控制器从CCM到DCM的无缝过渡,其中转换器运行时降低了开关频率,在轻载时具有更高的效率。该器件的工作电源电压范围为5.5 V至28 V 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 18:02 191次 阅读
NCP81038 具有自动省电模式和内置LDO的同步降压控制器

NCP81148 具有自动省电模式和内置LDO的同步降压控制器

48是一款双同步降压控制器,经过优化,可将电池电压或适配器电压转换为台式机和笔记本电脑系统所需的多个电源轨。 NCP81148由两个降压开关控制器组成,通道2上固定5.0 V输出,通道1上为3.3 V,两个板载LDO具有三个输出:5 V / 60 mA和3.3 V或12 V / 10 mA。 NCP81148支持高效率,快速瞬态响应并提供电力商品信号。安森美半导体专有的自适应纹波可控制器从CCM到DCM的无缝过渡,其中转换器运行时降低了开关频率,在轻载时具有更高的效率。该器件的工作电源电压范围为5.5 V至28 V. 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 18:02 74次 阅读
NCP81148 具有自动省电模式和内置LDO的同步降压控制器

NCP4200 具有I2C接口的多相同步降压转换器

0是一款集成电源控制IC,具有I 2 C接口。它结合了高效,多相,同步降压开关稳压控制器和I 2 C接口,可实现关键系统参数的数字编程。 特性 优势 I 2 C 启用关键系统参数的数字化编程 快速增强型PWM弹性模式架构 出色的负载瞬态性能 应用 终端产品 CPU Vcor​​e 游戏,桌面,服务器 电路图、引脚图和封装图
发表于 07-29 18:02 128次 阅读
NCP4200 具有I2C接口的多相同步降压转换器

NCP4208 同步降压转换器 8相 VR11.1可编程 带I2C接口

8是一款集成电源控制IC,具有I 2 C接口。 NCP4208是一款高效,多相,同步降压开关稳压控制器,可帮助设计高效率和高密度解决方案。 NCP4208可编程为1,2,3,4,5,6,7或8相操作,允许构建多达8个互补降压开关级。 特性 优势 快速增强PWM 出色的负载转换性能 应用 终端产品 CPU Vcor​​e 台式电脑,服务器 电路图、引脚图和封装图
发表于 07-29 17:02 93次 阅读
NCP4208 同步降压转换器 8相 VR11.1可编程 带I2C接口