为什么使用DDR而不是提高时钟速度?


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您为什么要使用DDR ram并在时钟的每个上升沿和下降沿上进行读/写,而不是仅使时钟速度加倍并仅在上升或下降沿之一上进行读/写?

每种都有优点和缺点吗?


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有时您无法提高时钟频率,因为信号完整性在较高频率下无法保持。
尼克·阿列克谢耶夫

Answers:


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使用SDR,每位有两个时钟沿,但是数据线上最多只有一个沿。

对于高频通信,模拟带宽会限制您可以在任意给定的导线上将边缘放在一起的距离。如果您的时钟信号达到该限制,您将浪费数据线带宽的一半。

因此,发明了DDR,使所有导线以相同的比特率达到其带宽限制。


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+1。完美的答案。DDR允许将数据速率提高一倍,而不会增加边缘转换速率(也称为“带宽”)。
Ale..chenski

因此,DDR使您的数据线达到与时钟线相同的速度是有意义的……但是DDR2,DDR3,DDR4呢?
user253751'18年

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@immibis:它仍然是ddr,仅是第二,第三,第四代(不同的带宽,电压,协议)。您可能正在考虑不适用于此处的QDR。
PlasmaHH

我确定我还记得阅读过有关每一代时钟倍增传输的内容。经过进一步的研究,这似乎意味着每个内部存储器时钟周期的传输次数是原来的两倍,但I / O时钟的运行数据速率仍然是DDR中的一半。
user253751 '18

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真正的问题是带宽。数据线可以产生的最高频率(很好,不算压摆率)是在发送101010数据码型时发生的,其频率是数据率的一半。采用单数据速率(SDR)传输时,时钟为每个数据位产生一个完整的周期,因此其运行频率是最坏情况下数据线上的两倍。双倍数据速率以一半数据速率运行时钟,每个数据位一个边沿,因此最坏情况下的数据模式产生的频率与时钟相同。

通常,接口速度受芯片封装,引脚,板,连接器等的可用带宽限制。如果时钟需要两倍的带宽作为数据,那么时钟信号的高频将限制整个带宽的链接。使用DDR时,时钟和数据所需的带宽相同,从而使链路可以更有效地利用可用带宽。

使用DDR的缺点是设计起来比较困难。用于在接收端捕获数据位的触发器在一个时钟沿(下降沿的上升沿)工作。为了可靠地锁存,数据必须在输入之前稳定在边沿之前的建立时间以及在边沿之后的保持时间。在使用SDR的情况下,时钟可以简单地在某个地方反转以满足时序要求。但是,使用DDR时,需要90度的相移,这很难产生,需要PLL或延迟线。

因此,总结一下:

特别提款权

  • 优点:易于实施
  • 缺点:带宽利用率低下,时钟信号所需带宽是数据信号的两倍

DDR

  • 优点:带宽利用率高,因为所有信号都需要相同的带宽
  • 缺点:实施起来很复杂

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有时,您会看到直接采用两相时钟的设备。在时钟生成端有效地进行相移的DDR。
TLW
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