大数跨境

技术洞见 | DDR Channel介绍

技术洞见 | DDR Channel介绍 牛芯半导体
2025-08-21
0
导读:本文转载自CSDN论坛作者主公讲 ARM的博客,转载文章仅供学习和研究使用。

本文转载自CSDN论坛作者主公讲 ARM的博客,转载文章仅供学习和研究使用。


DDR中的通道(Channel)概念


关于DDR通道,首先要解释物理通道和逻辑通道的区别。物理通道指的是硬件上的独立线路,而逻辑通道可能涉及多通道架构如何提升带宽。需要提到通道的位宽,比如每个通道64位,双通道就是128位,这样带宽翻倍。同时,通道的独立性也很重要,比如不同通道可以同时操作,提升效率。
此外,通道的概念主要是针对单次传输数据量而言的,现在的cpu一般也就 64位,那么双通道的内存条(128位)有什么价值,其实主要是通道间的interleave(乒乓效果、减少等待,一次还是传输64位,但是在传输第一个64位后,第二个64位已经可以准备好)。
DDR Channel与DDRC
一个主板上可能有多个插槽,用来插多根内存。这些槽位分成两组或多组,组内共享物理信号线。这样的一组数据信号线、对应几个槽位(内存条)称为一个channel(通道)。简单理解就是DDRC(DDR控制器),一个通道对应一个DDRC。
DIMM内存插槽
DIMM(Dual Inline Memory Module,双列直插内存模块)是主板上的一个内存插槽。一个Channel可以包括多个DIMM。它是在单列直插存储器模块(single inline memory module,SIMM)的基础上发展起来的,SIMM 提供32位数据通道,而DIMM则提供了64位的数据通道。
与SIMM不同的是DIMM的金手指两端不像SIMM那样是互通的,它们各自独立传输信号,因此可以满足更多数据信号的传送需要。
物理通道的定义
  • 通道是CPU与内存之间的独立数据传输路径,每个通道包含完整的信号线(数据线、地址线、控制线)。
  • 位宽:每个通道的位宽通常为64位(现代DDR标准),双通道则为128位,以此类推。
  • 带宽公式:
多通道的作用
  • 并行性:多个通道可同时传输数据,提升带宽和效率。
  • 独立性:每个通道可独立操作不同内存颗粒(如双通道操作两个DIMM),减少访问冲突。
  • 信号线分配:每个通道需独立的。
  • 数据线(DQ):传输实际数据。
  • 地址/命令线(CA):传输行地址(Row)、列地址(Column)、命令(Activate/Read/Write等)。
  • 时钟(CLK):同步信号。
DDR4:
  • 单channel:由64个DQ、1个clk、1个Ma、1个Dqs组成。
  • 双channel:由128个DQ、2个clk、2个Ma、2个Dqs组成。
  • 四channel:由256个DQ、4个clk、4个Ma、4个Dqs组成。
DDR的频率可以分为:
  • 单channel:由64个DQ、1个clk、1个Ma、1个Dqs组成。
  • 双channel:由128个DQ、2个clk、2个Ma、2个Dqs组成。
  • 四channel:由256个DQ、4个clk、4个Ma、4个Dqs组成。
其中,DQ代表数据线路,clk代表时钟线路,Ma代表地址线路,Dqs代表数据时钟线路。
通道的硬件实现
信号线分配:每个通道需独立的。
  • 数据线(DQ):传输实际数据。
  • 地址/命令线(CA):传输行地址(Row)、列地址(Column)、命令(Activate/Read/Write等)。
  • 数据传输频率时钟(CLK):同步信号。
多核系统的DDR通道分配策略
  • 地址映射决定通道路由:CPU发出的物理地址通过高位地址(如A[31:28])选择目标DDR控制器和通道。
示例:若系统有2个DDR控制器(Channel 0和Channel 1),地址位A[31]可能用于区分通道。
  • A[31]=0 → Channel 0(地址范围0x0000_0000–0x7FFF_FFFF)
  • A[31]=1 → Channel 1(地址范围0x8000_0000–0xFFFF_FFFF)
  • 多核并行访问:不同核心访问不同地址时,CI-700根据地址的高位将请求路由到不同的DDR控制器,实现通道级并行。

往期推荐

01

牛芯半导体亮相ICDIA 2025展会,斩获“2025中国创新IC-强芯评选”生态贡献奖

▲ 点击阅读

02

牛芯半导体成功入围2024年度深圳高成长企业TOP100

▲ 点击阅读

03

牛芯DDR5 IP取得突破性进展

▲ 点击阅读


牛芯半导体(深圳)有限公司(简称“牛芯半导体”)成立于2020年,聚焦接口IP的开发和授权,并提供相关整体解决方案,致力成为全球领先的IP供应商。


牛芯半导体在主流先进工艺布局SerDes、DDR等中高端接口IP,产品广泛应用于消费电子、网络通信、数据存储、人工智能、汽车电子、医疗电子等领域。


未来,牛芯半导体持续响应IP市场需求,适应不断演进的接口技术和日益拓展的接口互联场景,赋能数智时代下的千行百业。

【声明】内容源于网络
0
0
牛芯半导体
牛芯半导体,专注于高速互联技术的研发和持续创新,拥有完全自主可控的知识产权,提供全栈式接口IP授权和高速互联芯片的定制方案,赋能芯片国产化;已服务客户超百家,涵盖智能驾驶、人工智能、特种计算等领域,致力成为全球领先的高速互联半导体公司。
内容 96
粉丝 0
牛芯半导体 牛芯半导体,专注于高速互联技术的研发和持续创新,拥有完全自主可控的知识产权,提供全栈式接口IP授权和高速互联芯片的定制方案,赋能芯片国产化;已服务客户超百家,涵盖智能驾驶、人工智能、特种计算等领域,致力成为全球领先的高速互联半导体公司。
总阅读84
粉丝0
内容96