DDR5这么快，为啥还能那么稳？

高速先生成员--姜杰

大家都在关注DDR5跑的有多快，高速先生却在关心它为什么能够跑的稳……

内存的稳定性，离不开RAS功能。提起RAS，熟悉DDR的小伙伴们一定记得行地址选通信号（Row Address Strobe, RAS），不过这个信号跟本文没啥关系，为了避免大家概念混淆，先说明一哈。

 

言归正传，今天要介绍的是另外一个RAS（Reliability，Availability and Serviceability），即可靠性、可用性和可维护性的简称。RAS功能一方面可以通过调整信号规避风险，另一方面，在发生错误时及时发现并进行修正，以延长系统正常运行的时间，通俗点说，就是没事不找事，有事不怕事，当然了，这么通透的功能不是某一项技术就能搞掂的，RAS功能通常是一组技术的合称，DDR5能稳住，RAS功能功不可没。闲言少叙，一起上车吧。

 

【提升1】片上ECC (On-Die Error Correction Code)

随着DDR5信号速率的增加和芯片生产工艺难度的加大，DRAM内存出现单位错误的风险也随之增加，为进一步改善内存信道，纠正DRAM芯片中可能出现的位错误，DDR5引入了片上ECC技术，将ECC集成到DDR5芯片内部，提高可靠性并降低风险，同时还能降低缺陷率。

看到这里，高速先生似乎已经能猜到大家最关心的问题了：片上ECC的使用是否意味着可以不用单独的ECC颗粒了？很遗憾，答案是否定的，因为On-Die ECC无法纠正芯片外或者模块与内存控制器之间的DDR通道中的错误，因此，之前常用的边带（Side-band）ECC颗粒在必要的情况下还是要保留的。

【提升2】占空比调节器 (DCA，Duty Cycle Adjuster)

占空比调节器（DCA）支持主控通过调节DDR5内部占空比，在一定的范围内补偿数据选通信号（DQS）和数据信号（DQ）的占空比失真，该功能通过调整DQ和DQS信号的占空比，巩固了读取数据的稳定性。

【提升3】DQS内部延迟监控(DQS Interval Oscillator)

随着DDR DIE上的电压和温度变化，DQS时钟树延迟将发生偏移，可能需要重新训练（re-train）。DDR5包括一个内部DQS时钟树振荡器，用于测量由主控确定的给定时间间隔内的延迟量。DQS振荡器为主控提供是否需要重新训练，以及潜在误差大小等重要信息。主控可以使用此功能定期重新训练通道，以补偿DRAM中电压和温度变化引起的延迟。

【提升4】数据读写的循环冗余校验 (CRC, Cyclic Redundancy Check)

循环冗余校验是数据通信领域中一种常见的查错校验技术。其基本原理是：将固定数量的校验位附加在需要传输的数据后面，发送端对校验位进行特定的运算并发送，接收端在接收数据后对校验位进行运算以检查是否出错。CRC保证了数据传输的正确性。

DDR4仅支持数据写操作的CRC，DDR5则将CRC功能扩展到数据的读操作，进一步保证了数据传输的可靠性。

【提升5】数据的反馈判决均衡 (DFE)

对于数据信号，随着速率的进一步提升，DDR5采用了之前在高速串行信号中才会使用的反馈判决均衡技术（DFE），以减少信号衰减和码间干扰（ISI）的负面影响，增加了信号眼图的优化手段，为数据信号的高速传输提供了保障。

关于DDR5数据信号的DFE功能，高速先生之前有专门写过一篇文章进行介绍，这里就不再赘述。

篇幅所限，本文对DDR5的RAS功能简介就到这里，正是由于多种RAS新功能的加持，才一定程度上保证了DDR5提速后的稳定性。
 

　　审核编辑：汤梓红