主板終結是一種最為常見的終結主板內干擾信號的方法。 在每一條信號傳輸路徑的末端,都會安置一個終結電阻,它具備一定的阻值可以吸收反射回來的電子。但是DDR2 內存的工作頻率偏高,這種主板終結的方法并不能有效的阻止干擾信號。若硬要采用主板終結的方法得到純凈的 DDR2 時鐘信號會花費巨額的制造成本。
ODT 是 On-Die Termination 的縮寫,其意思為內部核心終結。從 DDR2 內存開始內部集成了終結電阻器,主板上的終結電路被移植到了內存芯片中。在內存芯片工作時系統會把終結電阻器屏蔽,而對于暫時不工作的內存芯片則打開終結電阻器以減少信號的反射。由此DDR2 內存控制器可以通過 ODT 同時管理所有內存引腳的信號終結。并且阻抗值也可以有多種選擇。并且內存控制器可以根據系統內干擾信號的強度自動調整阻值的大小。
其實 ODT 技術的具體內部構造并不十分復雜。在內存各種引腳與內存模組的內部緩沖器中間設有一個 EMRS 擴展模式寄存器,通過其內部的一個控制引腳可以控制 ODT 的阻抗值,一旦 ODT 接到一個設置指令,它就會一直保持這個阻值狀態。直到接到另一個設置指令才會轉換到另一種阻值狀態。
整個 ODT 的設置和控制都要通過 EMRS 中那個控制引腳來完成。因此這個引腳的響應速度成為了 ODT 技術中的關鍵因素。ODT 工作時有兩種基本模式:斷電模式和其他模式。其中其他模式還包括激活模式和備用模式。 ODT 從工作到關閉所用的時差叫做 tAONPD 延遲,最少僅 2 個時鐘周期就可以完成,最多 5 個時鐘周期。
ODT 從關閉到工作所用的時差叫做tAOFPD 延遲,最少僅 2 個時鐘周期完成,最大需要五個時鐘周期。由于開啟和休眠的切換如此迅速,內存可以在不影響性能的前提下充分的進行“休息”。ODT 技術的優勢非常明顯。第一,去掉了主板上的終結電阻器等電器元件,這樣會大大降低主板的制造成本,并且也使主板的設計更加簡潔。第二,由于它可以迅速的開啟和關閉空閑的內存芯片,在很大程度上減少了內存閑置時的功率消耗。第三,芯片內部終結也要比主板終結更及時有效,從而減少了內存的延遲等待時間。這也使得進一步提高 DDR2 內存的工作頻率成為可能。
DOT示意圖
在我們的電路設計中,按照 DDR3 的標準,在 ZQ 腳上是通過 240ohm,1%的電阻拉低來計算 ODT 阻抗的。如下圖。
原理圖設置示意圖
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原文標題:什么是ODT(片內核心終結),它是怎么工作的?
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