2GB (x72, DR) 244 - Pin DDR2 Mini - RDIMM 技术解析

在电子设备的设计中，内存模块是至关重要的组成部分。今天我们来深入探讨一下 Micron 公司的 2GB (x72, DR) 244 - Pin DDR2 Mini - RDIMM 内存模块，看看它有哪些特性和设计要点。

文件下载：MT18HTF25672PKZ-80EM1.pdf

一、产品概述

MT18HTF25672PK(I)Z 是一款高速的 CMOS 动态随机访问 2GB 内存模块，采用 x72 配置。它内部使用了八个 1Gb DDR2 SDRAM 设备，利用双数据速率架构实现高速运行。这种架构本质上是一种 4n - 预取架构，其接口设计能在 I/O 引脚每个时钟周期传输两个数据字。

二、产品特性

1. 物理特性

• 引脚与尺寸：244 引脚的迷你注册双列直插式内存模块（Mini - RDIMM），模块高度为 30mm（1.18 英寸）。
• 电气特性：支持多种数据传输速率，如 PC2 - 6400、PC2 - 5300、PC2 - 4200 或 PC2 - 3200；采用 JEDEC 标准的 1.8V I/O（SSTL_18 兼容）；支持 ECC 错误检测和纠正。
• 温度范围：有商业级（0°C ≤ TA ≤ 70°C）和工业级（–40°C ≤ TA ≤ 85°C）两种工作温度可选。

2. 技术特性

• 预取架构：采用 4 位预取架构，结合 DLL 来对齐 DQ 和 DQS 与 CK 的转换。
• 多银行设计：具有多个内部设备银行，可实现并发操作。
• 可编程参数：可编程 CAS 延迟（CL）、Posted CAS 附加延迟（AL），可编程突发长度为 4 或 8。
• 数据输出控制：可调节数据输出驱动强度，具备 64ms、8192 周期刷新功能。
• 其他特性：支持差分数据选通（DQS, DQS#）选项、片上终端（ODT）、串行存在检测（SPD）并带有 EEPROM，采用无卤设计和金质边缘触点。

三、关键参数

1. 寻址参数

参数	详情
刷新计数	8K
行地址	16K A[13:0]
设备银行地址	8 BA[2:0]
设备配置	1Gb (128 Meg x 8)
列地址	1K A[9:0]
模块排名地址	2 S#[1:0]

2. 时序参数

不同速度等级对应不同的时序参数，例如：	速度等级	数据速率 (MT/s)	tRCD (ns)	tRC (ns)	CL 取值
-80E	800	12.5	55	5
-800	800	15	55	6
-667	667	15	55	5

3. 功耗参数

不同工作条件下的功耗不同，以 Die Revision H 为例：	参数/条件	-80E -800	-667	单位
操作一个银行激活 - 预充电电流	648	603	mA
操作一个银行激活 - 读取 - 预充电电流	738	693	mA
预充电掉电电流	126	126	mA

四、引脚分配与描述

1. 引脚分配

244 - Pin Mini - RDIMM 分为正面和背面，每个引脚都有特定的功能，如 VREF 为参考电压，DQ 为数据输入/输出等。详细的引脚分配可参考文档中的表格。

2. 引脚描述

不同的引脚符号具有不同的类型和功能，例如：

• 地址输入（A[15:0]）：为激活命令提供行地址，为读写命令提供列地址和自动预充电位。
• 银行地址输入（BA[2:0]）：定义激活、读取、写入或预充电命令所应用的设备银行。
• 时钟（CK0, CK0#）：差分时钟输入，用于采样控制、命令和地址输入信号。

五、功能模块

1. 寄存器和 PLL 操作

DDR2 SDRAM 模块在注册模式下工作，命令/地址输入信号在上升时钟边缘锁存到寄存器中，并在下一个上升时钟边缘发送到 DDR2 SDRAM 设备。模块上的锁相环（PLL）接收并重新驱动差分时钟信号，减少时钟、控制、命令和地址信号的负载。

2. 奇偶校验操作

注册时钟驱动器可接受系统内存控制器的奇偶校验位，为控制、命令和地址总线提供偶校验。奇偶校验错误会在 Err_Out 引脚标记。

3. 串行存在检测 EEPROM 操作

模块采用串行存在检测，SPD 数据存储在 256 字节的 EEPROM 中。系统通过标准的 (I^{2} C) 总线进行读写操作，使用 DIMM 的 SCL（时钟）和 SDA（数据）信号，以及 SA[2:0] 提供八个唯一的 DIMM/EEPROM 地址。

六、电气规格与设计考虑

1. 绝对最大额定值

对 DRAM 设备施加超过绝对最大额定值的应力可能会造成永久性损坏，例如 VDDQ 和 VDD 供应电压相对 VSS 的范围为 -1.0V 到 2.3V 等。

2. DRAM 操作条件

推荐的交流操作条件在 DDR2 组件数据手册中给出，模块速度等级与组件速度等级相关。

3. 设计考虑

• 仿真：为确保整个内存系统的信号完整性，建议对系统内存总线的信号特性进行仿真。
• 电源：设计时要考虑系统电压降，确保在预期功率水平下维持所需的供应电压。

七、总结

这款 2GB (x72, DR) 244 - Pin DDR2 Mini - RDIMM 内存模块具有丰富的特性和良好的性能。电子工程师在设计过程中，需要充分考虑其各种参数和特性，结合实际应用场景进行合理的设计和优化。大家在使用这款模块时，有没有遇到过什么问题或者有什么独特的设计思路呢？欢迎在评论区分享。