240PIN DDR2 800 Unbuffered DIMM 2GB内存模块技术解析

在当今的电子设备中，内存模块的性能往往是影响系统整体性能的关键因素之一。今天，我们就来深入剖析一款 240PIN DDR2 800 Unbuffered DIMM 2GB 内存模块——TS5QNU29800 - 5S，看看它有哪些独特的设计和出色的性能。

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一、产品概述

TS5QNU29800 - 5S 是一款 256M x 64 位的 DDR2 - 800 无缓冲双列直插式内存模块（DIMM）。它由 16 个 128Mx8 位的 FBGA 封装 DDR2 SDRAM 和一个 2048 位的串行 EEPROM 组成，安装在 240 针的印刷电路板上。这种设计使得该模块能够方便地安装到 240 针的边缘连接器插座中，为各种高带宽、高性能的内存系统应用提供支持。

二、产品特性

2.1 环保与标准

该产品符合 RoHS 标准，采用 JEDEC 标准的 1.8V ± 0.1V 电源供电（VDDQ = 1.8V ± 0.1V），这不仅保证了产品的环保性，还确保了其与大多数系统的兼容性。

2.2 性能参数

• 时钟频率：最大时钟频率为 400MHz，数据传输速率可达 800Mb/S/Pin，能够满足高速数据传输的需求。
• 可编程特性：支持可编程的 CAS 延迟（4、5、6）和附加延迟（0、1、2、3、4、5），以及可编程的突发长度（4、8）和突发模式（顺序/交错），为不同的应用场景提供了灵活的配置选项。
• 数据传输：采用双向差分数据选通（DQS）技术，数据 I/O 事务可以在 DQS 的两个边缘进行，提高了数据传输的效率。同时，还具备片外驱动器（OCD）阻抗调整和片内终结（ODT）功能，进一步优化了信号质量。
• 刷新模式：支持自动刷新和自刷新模式，平均刷新周期在低于 85°C 时为 7.8us，确保了数据的稳定性和可靠性。

三、产品规格

3.1 尺寸规格

该模块的尺寸规格如下表所示，工程师在设计系统时需要考虑这些尺寸，以确保模块能够正确安装和使用。	Side	Millimeters	Inches
A	133.35 ± 0.15	5.250 ± 0.006
B	55	2.165
C	63	2.480000
D	5	0.197
E	2.5	0.0980
F	1.5 ± 0.10	0.059 ± 0.039
G	5.175	0.204
H	2.2	0.867
I	4	0.157
J	10	0.394
K	17.8	0.701
L	18.3 ± 0.15	0.72 ± 0.006
M	1.27 ± 0.10	0.050 ± 0.004

3.2 引脚定义

该模块的引脚定义详细说明了每个引脚的功能，工程师在进行电路设计时需要根据这些定义进行正确的连接。以下是部分引脚的功能说明：	Symbol	Function
A0~A13, BA0~BA2	地址输入
DQ0~DQ63	数据输入/输出
DQS0~DQS8	数据选通
/DQS0~/DQS8	差分数据选通
CK0, /CK0	时钟输入
CKE0, CKE1	时钟使能输入
ODT0, ODT1	片内终结控制线
/CS0, /CS1	芯片选择输入
/RAS	行地址选通
/CAS	列地址选通
/WE	写使能
DM0~DM8	数据输入掩码
VDD	+1.8V 电压电源
VDDQ	+1.8V 数据选通电源
VREF	参考电源
VDDSPD	串行 EEPROM 正电源
SA0~SA2	EEPROM 地址选择
SCL	串行 PD 时钟
SDA	串行 PD 地址/数据输入/输出
VSS	接地
NC	无连接

3.3 电气特性

3.3.1 绝对最大直流额定值

该模块的绝对最大直流额定值如下表所示，在使用过程中，必须确保电压和温度等参数不超过这些限制，否则可能会导致模块损坏。	Parameter	Symbol	Value	Unit	Notes
电压 VDD 相对于 Vss	VDD	-0.5 ~ 2.3	V	1, 2
电压 VDDQ 引脚相对于 Vss	VDDQ	-0.5 ~ 2.3	V	1, 2
任何引脚相对于 Vss 的电压	VIN, VOUT	-0.5 ~ 2.3	V	1, 2
存储温度	TSTG	-55~+100	°C	1, 2, 3

3.3.2 交流和直流工作条件

推荐的直流工作条件如下表所示，这些条件是确保模块正常工作的关键。需要注意的是，VDDQ 必须小于或等于 VDD，并且 VREF 的值可以根据系统的需要进行选择，以提供最佳的噪声裕量。	Parameter	Symbol	Rating	Unit	Notes
Min	Typ.	Max
电源电压	VDD	1.7	1.8	1.9	V
DLL 电源电压	VDDL	1.7	1.8	1.9	V	4
输出电源电压	VDDQ	1.7	1.8	1.9	V	4
I/O 参考电压	VREF	0.49*VDDQ	0.50*VDDQ	0.51*VDDQ	V	1,2
I/O 终端电压	VTT	VREF - 0.04	VREF	VREF + 0.04	V	3
直流输入逻辑高	VIH (DC)	VREF + 0.125	-	VDDQ + 0.3	V
直流输入逻辑低	VIL (DC)	-0.3	-	VREF - 0.125	V

3.3.3 工作温度条件

该模块的工作温度范围为 0 到 85°C，这个温度范围是确保模块所有规格都能得到支持的温度范围。在实际应用中，需要确保模块的工作温度在这个范围内，以保证其性能和可靠性。

3.4 IDD 规格参数定义

IDD 规格参数定义了模块在不同工作模式下的电流消耗，这些参数对于评估模块的功耗和设计电源供应非常重要。以下是部分 IDD 参数的说明：	Parameter	Symbol	Max.	Unit	Note
单银行激活 - 预充电电流	IDD0	880	mA
单银行激活 - 读取 - 预充电电流	IDD1	960	mA
预充电掉电电流	IDD2P	240	mA
预充电安静待机电流	IDD2Q	480	mA
预充电待机电流	IDD2N	560	mA
激活掉电电流	IDD3P - F	560	mA
	IDD3P - S	288	mA
激活待机电流	IDD3N	720	mA
操作突发读取电流	IDD4R	1200	mA
操作突发写入电流	IDD4W	1360	mA
突发自动刷新电流	IDD5B	1440	mA
自刷新电流	IDD6	240	mA
操作银行交错读取电流	IDD7	2280	mA

3.5 输入交流逻辑电平

输入交流逻辑电平定义了模块在交流信号下的输入电压范围，确保信号的正确识别和处理。	Parameter	Symbol	Min	Max	Unit	Note
输入高（逻辑 1）电压，DQ、DQS 和 DM 信号	VIH(AC)	VREF + 0.200		V
输入低（逻辑 0）电压，DQ、DQS 和 DM 信号	VIL(AC)		VREF - 0.200	V

3.6 输入/输出电容

输入/输出电容是模块的一个重要电气参数，它会影响信号的传输和处理。以下是部分输入/输出电容的参数：	Parameter	Symbol	Min	Max	Unit
输入电容（CK0 和 /CK0）	CCK0	-	26	pF
输入电容（CK1 和 /CK1）	CCK1	-	28	pF
输入电容（CK2 和 /CK2）	CCK2	-	28	pF
输入电容（CKE 和 /CS）	CI1	-	42	pF
输入电容（A0~A13, BA0~BA2, /RAS, /CAS, /WE）	CI2	-	42	pF
输入电容（DQ, DM, DQS, /DQS）	CIO	-	10	pF

3.7 时序参数与规格

时序参数对于确保模块与系统的同步和正确数据传输至关重要。以下是部分时序参数的说明：	Parameter	Symbol	Min	Max	Unit	Note
DQ 输出访问时间从 CK & /CK	tAC	-400	+400	ps
DQS 输出访问时间从 CK & /CK	tDQSCK	-350	+350	ps
CK 高电平宽度	tCH	0.48	0.52	tCK
CK 低电平宽度	tCL	0.48	0.52	tCK
CK 半周期	tHP	min(tCL,tCH)	X	ps
时钟周期时间，CL = x	tCK	2500	8000	ps
DQ 和 DM 输入保持时间	tDH	125	X	ps
DQ 和 DM 输入建立时间	tDS	50	X	ps
控制和地址输入脉冲宽度	tIPW	0.6	X	tCK
DQ 和 DM 输入脉冲宽度	tDIPW	0.35	X	tCK
数据输出高阻抗时间从 CK/CK	tHZ	X	tAC max	ps
DQS 低阻抗时间从 CK/CK	tLZ(DQS)	tAC min	tAC max	ps
DQ 低阻抗时间从 CK/CK	tLZ(DQ)	2 * tACmin	tACmax	ps
DQS - DQ 偏斜	tDQSQ	X	200	ps
DQ 保持偏斜因子	tQHS	X	300	ps
DQ/DQS 输出保持时间从 DQS	tQH	tHP - tQHS	X	ps
写命令到第一个 DQS 锁存转换	tDQSS	-0.25	+0.25	tCK
DQS 输入高脉冲宽度	tDQSH	0.35	X	tCK
DQS 输入低脉冲宽度	tDQSL	0.35	X	tCK
DQS 下降沿到 CK 建立时间	tDSS	0.2	X	tCK
DQS 下降沿保持时间从 CK	tDSH	0.2	X	tCK
模式寄存器设置命令周期时间	tMRD	2	X	tCK
写后同步	tWPST	0.4	0.6	tCK
写前同步	tWPRE	0.35	X	tCK
地址和控制输入保持时间	tIH	250	X	ps
地址和控制输入建立时间	tIS	175	X	ps
读前同步	tRPRE	0.9	1.1	tCK
读后同步	tRPST	0.4	0.6	tCK
1KB 页面大小产品的激活到激活命令周期	tRRD	7.5	X	ns
2KB 页面大小产品的激活到激活命令周期	tRRD	10	X	ns
1KB 页面大小产品的四激活窗口	tFAW	35		ns
2KB 页面大小产品的四激活窗口	tFAW	45		ns
/CAS 到 /CAS 命令延迟	tCCD	2		tCK
写恢复时间	tWR	15	X	ns
自动预充电写恢复 + 预充电时间	tDAL	WR + tnRP	X	tCK
内部写至读命令延迟	tWTR	7.5	X	ns
内部读至预充电命令延迟	tRTP	7.5	X	ns
退出自刷新到非读命令	tXSNR	tRFC + 10	X	ns
退出自刷新到读命令	tXSRD	200	X	tCK
退出预充电掉电到任何非读命令	tXP	2	X	tCK
退出激活掉电到读命令	tXARD	2	X	tCK
退出激活掉电到读命令（慢退出，低功耗）	tXARDS	8 - AL	X	tCK
CKE 最小脉冲宽度（高和低脉冲宽度）	tCKE	3	X	tCK
ODT 开启延迟	tAOND	2	2	tCK
ODT 开启	tAON	tAC(min)	tAC(max)+1	ns
ODT 开启（掉电模式）	tAONPD	tAC(min)+2	2tCK + tAC(max)+1	ns
ODT 关闭延迟	tAOFD	2.5	2.5	tCK
ODT 关闭	tAOF	tAC(min)	tAC(max)+ 0.6	ns
ODT 关闭（掉电模式）	tAOFPD	tAC(min)+2	2.5tCK + tAC(max)+1	ns
ODT 到掉电进入延迟