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DDR3讀寫平衡、GDDR時(shí)鐘訓(xùn)練與鎖相技術(shù)闡述

冬至子 ? 來(lái)源:ICT大先生 ? 作者:ICT大先生 ? 2023-10-30 15:44 ? 次閱讀
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一、讀寫平衡訓(xùn)練

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如圖所示,內(nèi)存控制器與顆粒相連接,并通過(guò)DQ(數(shù)據(jù)線)反饋。在發(fā)射端(圖中1點(diǎn))的第a次信號(hào)發(fā)射,CLK與DQS同相位,但是因?yàn)殡娐钒迳线B線的長(zhǎng)度差異,飛行時(shí)間不同,在顆粒的接收端(圖中2點(diǎn))產(chǎn)生了相位差。在第a次發(fā)射,D觸發(fā)器輸出結(jié)果是0,內(nèi)存控制器得到DQ反饋為0。

內(nèi)存控制器接著在第b次發(fā)射,調(diào)整CLK與DQS的相位,此次D觸發(fā)器在時(shí)鐘高電平觸發(fā),得到反饋即為1。

經(jīng)過(guò)多次不同相位關(guān)系的訓(xùn)練,內(nèi)存控制器得到了CLK與DQS的線長(zhǎng)關(guān)系。

二、GDDR5時(shí)鐘訓(xùn)練

GDDR5專用于顯存,本篇不展開闡述,具體內(nèi)容可以參考(JEDEC規(guī)范JESD212C),它和DDR在電路接口有差異,數(shù)據(jù)線中沒有DQS,采用WCK/WCK#同步數(shù)據(jù)(即WCK與數(shù)據(jù)線組內(nèi)等長(zhǎng)),而地址、命令由CK/CK#同步(即地址、命令與CK組內(nèi)等長(zhǎng))。

在GDDR5規(guī)范中,初始化其中一個(gè)步驟是WCK2CK alignment training(即WCK to CK的相位對(duì)齊)

圖片

兩時(shí)鐘的相位關(guān)系反饋于控制器,記錄于MR(模式寄存器)中。

三、鎖相技術(shù)

鎖相技術(shù)對(duì)數(shù)字芯片的時(shí)鐘設(shè)計(jì)極其重要。

鎖相環(huán)主要的三個(gè)組成部分(很多材料上講前向通道、反饋通道上分頻、倍頻之類,那些不是鎖相技術(shù)的本質(zhì)元素)

1、 PD或PFD(鑒相器或鑒頻鑒相器)

2、 LF(環(huán)路濾波器

3、 VCO(壓控振蕩器

圖片

鑒相器的實(shí)現(xiàn)方式很多,在此列舉一種比較簡(jiǎn)單的“異或門”,進(jìn)而闡述鎖相原理。

圖片

輸入時(shí)鐘和反饋時(shí)鐘,存在相位差,經(jīng)過(guò)異或門,輸出PWM,此波形經(jīng)過(guò)環(huán)路濾波器,輸出直流電壓,輸入壓控振蕩器,壓控振蕩器輸出一定頻率時(shí)鐘。

這里的反饋關(guān)系在于:如果輸入和反饋時(shí)鐘相位變化,調(diào)整了PWM占空比,進(jìn)而輸入VCO的電壓也會(huì)變化,采用負(fù)反饋調(diào)整輸出時(shí)鐘頻率。

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