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技术洞见 | 解析DDR颗粒

技术洞见 | 解析DDR颗粒 牛芯半导体
2025-07-18
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导读:本文转载自CSDN论坛作者1001@的博客,转载文章仅供学习和研究使用。信息化时代,存储的身影无处不在。

本文转载自CSDN论坛作者1001@的博客,转载文章仅供学习和研究使用。

信息化时代,存储的身影无处不在。为了让人们更加方便快捷、智能智慧地享受美好生活,它暗自躲在电子设备的黑盒子中发光发热,却很少被人们感知。


DDR SDRAM是什么?


DDR SDRAM拆分为DDR+SDRAM:
SDRAM(Synchronous DRAM)
下面让我们分步解析SDRAM的含义:
  • 同步动态随机存储器(Synchronous Dynamic Random-Access Memory)
  • DRAM电路结构
    DRAM的存储单元通过电容的电荷来表示数据,有电荷代表1,无电荷代表0。如果时间较长时,代表1的电容会放电荷,代表0的会吸收电荷;因此,这种存储需要定期进行刷新操作,这就体现了它的Dynamic特性(刷新操作以电容存储满电荷量的50%作为标准,如果大于50%,认为代表1,将其电荷充满;反之,释放掉电荷)。
  • Synchronous DRAM是什么?
    Synchronous DRAM代表的含义就是数据只有在时钟信号的上升沿有效。
DDR(Double Data Rate)
  • 双倍数据速率(Double Data Rate)
DDR SDRAM
通过前面的描述,基于对SDRAM和DDR的了解,理解DDR SDRAM就是水到渠成了。从上升沿、下降沿两个方面,一个CLK,产出两倍的数据。


DDR有何用武之地?


前一小节阐述了什么是DDR,DDR SDRAM的由来以及它的底层存储物理结构,那么,为什么它诞生?它的使命是什么?本小节我们就一起讨论DDR存在于世的价值。
源于生活
生活中我们去图书馆、博物馆还是超市,都需要将手里的物件存起来,假如你的物品存在6号柜子中,我们一起回想一下存包的整个过程?
存包:找柜子–>点击存储–>开柜子放东西–>记住柜子序号或拿到条码纸;
取包:找到6号柜子–>输入地址(刷条码)–>取东西–>关柜子;
整个存取流程大概如此。
那么,这个过程中,柜子发挥的作用是帮你暂管物品,你存取物件靠的是柜子的位置信息(地址信息)。存取包的流程如下图所示。
乾坤转移
我们阐述了生活中储存物品的流程,再反观DDR的用途就更加显而易见了。CPU要执行运算操作,需要指令和数据,而这些需求的指令和数据就来自于DDR。那么,DDR在这个过程中扮演的角色就是给CPU的运算执行提供指令和数据以及CPU运算结果的存储。CPU执行运算的操作过程如下图所示。


DDR颗粒为何形状?


芯片实物
物理引脚
引脚功能
引脚功能定义划分为电源、地、时钟、控制信号、地址信号、数据信号和校准几个模块进行呈现,如下表所示。


DDR的成长史


从DDR到现在最新版本的DDR5,已经升级到了第五代,整体呈现趋势为电压逐渐变小,速率逐渐提升,能耗逐渐降低,迭代关系如下所示。


DDR如何实现数据的存取(概念)?



总结


至此,我们对于DDR的认识已经接近尾声,通过此篇博文,我们可以了解DDR为何物?有何用途?内部组成结构、颗粒外观形态及数据存取的实现。

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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。


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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。
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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。
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