關(guān)鍵技術(shù)之一：差分時(shí)鐘

差分時(shí)鐘是DDR的一個(gè)非常重要的設(shè)計(jì)，是對(duì)觸發(fā)時(shí)鐘進(jìn)行校準(zhǔn)，主要原因是DDR數(shù)據(jù)的雙沿采樣。由于數(shù)據(jù)是在時(shí)鐘的上下沿觸發(fā)，造成傳輸周期縮短了一半，因此必須要保證傳輸周期的穩(wěn)定以確保數(shù)據(jù)的正確傳輸，這就對(duì)CK的上下沿間距有了精確的控制的要求。

一般說來，因?yàn)闇囟取?a target="_blank">電阻性能的改變等原因，CK上下沿間距可能發(fā)生變化，此時(shí)與其反相的CK#就起到糾正的作用，因?yàn)?，CK上升沿快下降沿慢，CK#則是上升沿慢下降沿快。也就是，與CK反相的CK#保證了觸發(fā)時(shí)機(jī)的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵技術(shù)之二：數(shù)據(jù)選取脈沖（DQS）

DQS是DDR SDRAM中的另一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，它的功能是用來在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)準(zhǔn)確的區(qū)分出每個(gè)傳輸周期，并便于接收方準(zhǔn)確接收數(shù)據(jù)。每一顆芯片都有一個(gè)DQS信號(hào)線，它是雙向的，在寫入時(shí)它用來傳送由芯片發(fā)來的DQS信號(hào)，讀取時(shí)，則由內(nèi)存生成DQS向芯片發(fā)送。因此可以認(rèn)為DQS就是數(shù)據(jù)的同步信號(hào)。

我們知道DDR之前的SDR就是使用clock來同步的，因此理論上，DQ的讀寫時(shí)序完全可以由clock來同步。但是，由于速度提高之后，可用的時(shí)序余量越來越小，而引入DQS是為了降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度和可靠性，也就是可以不用考慮DQ和clock之間的直接關(guān)系，只用分組考慮DQ和DQS之間的關(guān)系，很容易同組同層處理。

DQ和DQS只是組成了源同步時(shí)序的傳輸關(guān)系，可以保證數(shù)據(jù)在接收端被正確的所存，但是IC工作時(shí)，內(nèi)部真正的同步時(shí)鐘是clock而不是DQS，數(shù)據(jù)要在IC內(nèi)部傳輸存儲(chǔ)同樣需要和clock(內(nèi)部時(shí)鐘比外部時(shí)鐘慢)去同步，所以就要求所有的DQ信號(hào)還是同步的，而且和clock保持一定的關(guān)系，所以就要控制DQS和clock之間的延時(shí)了。

在寫入時(shí)，以DQS的高/低電平期中部為數(shù)據(jù)周期分割點(diǎn)，而不是上/下沿，但數(shù)據(jù)的接收觸發(fā)仍為DQS的上/下沿。

關(guān)鍵技術(shù)之三：延遲鎖定回路（DLL）

第三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是DLL技術(shù)，也就是延遲鎖定回路。需要這種技術(shù)的原因是，內(nèi)外時(shí)鐘的不同步問題。內(nèi)外時(shí)鐘不同步在SDRAM中就存在了，不過因?yàn)樗墓ぷ?傳輸頻率較低，所以內(nèi)外同步問題并不突出。

但是，DDR SDRAM對(duì)時(shí)鐘的精確性有著很高的要求，而DDR SDRAM有兩個(gè)時(shí)鐘，一個(gè)是外部的總線時(shí)鐘，一個(gè)是內(nèi)部的工作時(shí)鐘，在理論上DDR SDRAM這兩個(gè)時(shí)鐘應(yīng)該是同步的，但由于種種原因，比如溫度、電壓波動(dòng)而產(chǎn)生延遲使兩者很難同步，更何況時(shí)鐘頻率本身也有不穩(wěn)定的情況。我們熟悉的DDR SDRAM的tAC就是因?yàn)閮?nèi)部時(shí)鐘與外部時(shí)鐘有偏差而引起的，它很可能造成因數(shù)據(jù)不同步而產(chǎn)生錯(cuò)誤。

怎么解決呢？實(shí)際上，因?yàn)椴煌骄褪且环N正/負(fù)延遲，如果延遲不可避免，那么若是設(shè)定一個(gè)延遲值，如一個(gè)時(shí)鐘周期，那么內(nèi)外時(shí)鐘的上升與下降沿還是同步的。鑒于外部時(shí)鐘周期也不會(huì)絕對(duì)統(tǒng)一，所以需要根據(jù)外部時(shí)鐘動(dòng)態(tài)修正內(nèi)部時(shí)鐘的延遲來實(shí)現(xiàn)與外部時(shí)鐘的同步，這就是DLL的任務(wù)。

DLL主要的目的就是生成一個(gè)延遲量給內(nèi)部時(shí)鐘，來補(bǔ)充正負(fù)不同步造成的正負(fù)延遲。

有了這些技術(shù)就構(gòu)成了內(nèi)存帝國的最基本的元素，之后的DDR2，DDR3和DDR4以及即將推出的DDR5將以此為基礎(chǔ)，內(nèi)存的功耗及頻率得到一次又一次的飛躍。