【導讀】DDR3 SDRAM 全稱double-data-rate 3 synchronous dynamic RAM，即第三代雙倍速率同步動態隨機存儲器。雙倍速率（double-data-rate），是指時鍾的上升沿和下降沿都發生數據傳輸；同步，是指DDR3數據的讀取寫入是按時鍾同步的
；動態，是指DDR3中的數據掉電無法保存
，且需要周期性的刷新，才能保持數據；隨機
，是指可以隨機操作任一地址的數據。

本文我們介紹下DDR3的基礎知識，涉及DDR3管腳信號、容量計算

、重要參數介紹內容。

01 DDR3 SDRAM概述

DDR3 SDRAM 全稱double-data-rate 3 synchronous dynamic RAM，即第三代雙倍速率同步動態隨機存儲器。雙倍速率（double-data-rate）
，是指時鍾的上升沿和下降沿都發生數據傳輸
；同步，是指DDR3數據的讀取寫入是按時鍾同步的
；動態
，是指DDR3中的數據掉電無法保存，且需要周期性的刷新

，才能保持數據；隨機，是指可以隨機操作任一地址的數據。

以鎂光MT41K256M16RH-107為例（以下介紹均以此芯片為例）
，該芯片容量為512GB（4Gbit），器件內部功能模塊組成如圖1所示。

圖1
、256M×16功能框圖

02 DDR3 SDRAM管腳介紹

圖2

、×16芯片FBGA封裝管腳分布

由圖1和2圖所示，DDR3管腳根據不同的功能可以分為：數據組
、地址組
、控製組和電源組四大類型。

2.1 數據組：DQ[15:0]、UDQS/UDQS#、LDQS/LDQS#、UDM、LDM。

●   DQ[15:0]：雙向信號，16位數據總線；

●   UDQS/UDQS#、LDQS/LDQS#：雙向信號，數據選通信號，用於數據同步
；

●   UDM、LDM：數據屏蔽信號。

2.2 地址組：BA[2:0]
、A[14:0]。

●   BA[2:0]：Bank地址信號；

●   A[14:0]：地址總線。

2.3 控製組：CK/CK#、CKE
、CS#
、RAS#

、CAS#
、WE#、RESET#、ODT、 ZQ#

●   CK/CK#：時鍾信號，雙沿采樣DQ數據；

●   CKE：時鍾使能信號；

●   CS#：DDR3片選信號，低有效；

●   RAS#：行選通信號；

●   CAS#：列選通信號
；

●   WE#：寫使能信號；

●   ODT：片上終端使能信號。DDR3芯片數據組是有片上端接的，無需外部端接

，而控製信號和地址信號為保證信號完整性需要端接匹配；

●   ZQ：校準管腳

，下拉240Ω電阻到VSSQ。

2.4 電源組：

●   VDD：電源電壓，1.5V±5%；

●   VDDQ：DQ供電，1.5V±5%；

●   VREFCA：控製
、命令和地址參考電壓，電壓為VDD/2；

●   VREFDQ：數據參考電壓
，電壓為VDD/2；

03 DDR3 尋址及容量計算

3.1 DDR3數據尋址

圖3
、DDR存儲陣列示意

如圖3所示，DDR3的內部是一個存儲陣列
，類似一張二維表格，數據讀寫操作即對這個陣列進行操作。所謂尋址就是操作指定表格單元（圖中黃色單元格）所需的步驟，即讀寫某個表格單元，需要先指定一個行（Row），再指定一個列（Column）。這個表格通常稱為邏輯Bank，一個DDR3有多個Bank組成。

3.2 容量計算

以鎂光MT41K256M16RH-107為例。

圖4
、DDR3地址組成

由圖4可以
，Row address = 15bit，Column address = 10bit，Bank address = 3bit，則器件總存儲單元為：

2^15×2^10×2^3 = 2^28= 256M單元格，每個單元格為16bit，總計容量為：256M×16bit = 512MB（4Gbit）。

04 DDR3 關鍵參數解析

DDR3器件手冊給出了非常詳盡的參數介紹，裏麵有幾個非常重要的參數下麵來介紹一下。

4.1 突發傳輸及突發長度

圖5、非連續突發讀操作

突發是指在同一行中相鄰的存儲單元連續進行數據傳輸的方式。如圖5所示，突發長度BL=8，即送出一次讀命令和讀地址，連續輸出8個數據。

另外
，連續讀取操作，即控製好兩次突發讀間隔時間，即可實現連續讀輸出操作
，如圖6所示，圖中需要控製好參數tCCD。

圖6
、連續讀操作

4.2 CAS Latency（CAS潛伏期）

該參數又稱讀取潛伏期或列地址脈衝選通潛伏期，簡寫成CL
，該參數以時鍾周期為單位
，該參數表示從讀命令和地址有效發出後，數據穩定數據的延遲時鍾個數。如圖7所示
，當CL=6時
，有效數據在6個時鍾之後輸出。

圖7
、讀延遲周期CL = 6

4.3 tRCD：RAS至CAS延遲

tRCD表示行地址選通脈衝到列地址選通脈衝延遲
，如圖8所示
，該參數以時鍾周期為單位。

圖8、讀操作

4.4  附加延遲（AL）

如圖8所示
，AL = 5，CL = 6
，由此讀操作有效數據在RL = AL + CL = 11個時鍾後輸出。

4.5 tRP預充電周期

圖9

、tRP預充電周期

預充電有效周期
，在發出預充電命令之後，要經過一段時間才能允許發送RAS行有效命令打開新的工作行。

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