4GB (x72, ECC, DR) 240 - Pin DDR2 SDRAM RDIMM详解

在当今的电子设备中，内存模块的性能对系统的整体表现起着至关重要的作用。今天，我们就来详细探讨一下Micron的4GB (x72, ECC, DR) 240 - Pin DDR2 SDRAM RDIMM。

文件下载：MT36HTJ51272Y-40EA2.pdf

一、产品概述

MT36HTJ51272 DDR2 SDRAM模块是一款高速的CMOS动态随机访问4GB内存模块，采用x72配置。它内部使用了8 - 银行（1Gb）的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，其接口设计为在I/O引脚每个时钟周期传输两个数据字。

二、产品特性

2.1 基本特性

• 温度支持：支持在95°C环境下进行双倍刷新操作。
• 引脚与封装：采用240 - 引脚的注册双列直插式内存模块（RDIMM），PCB高度为30mm（1.18英寸）。
• 数据传输速率：支持PC2 - 3200、PC2 - 4200或PC2 - 5300等快速数据传输速率。
• 错误检测与纠正：支持ECC（错误检查和纠正）功能，能有效提高数据的可靠性。

2.2 技术特性

• 电压标准：VDD = VDDQ = +1.8V，VDDSPD = +1.7V至 +3.6V，采用JEDEC标准的1.8V I/O（SSTL_18兼容）。
• 数据选通：具有差分数据选通（DQS，DQS#）选项。
• 预取架构：采用4 - 位预取架构。
• DLL对齐：通过DLL（延迟锁定环）使DQ和DQS转换与CK对齐。
• 双列设计：具备双列设计，可提高内存的并发操作能力。
• 可编程特性：可编程CAS#延迟（CL）、Posted CAS#附加延迟（AL），WRITE延迟 = READ延迟 - 1 tCK，可编程突发长度（BL）为4或8。
• 驱动强度调整：可调整数据输出驱动强度。
• 刷新机制：采用64ms、8,192 - 周期刷新。
• 片内终端：具备片内终端（ODT）功能。
• SPD功能：带有串行存在检测（SPD）和EEPROM。
• 金边缘触点：采用金边缘触点，提高连接的稳定性和导电性。

三、关键参数

3.1 速度等级与时序参数

速度等级	行业命名	数据速率 (MT/s)	CL = 5	CL = 4	CL = 3	tRCD (ns)	tRP (ns)	tRC (ns)
-667	PC2 - 5300	667	533	400	15	15	55
-53E	PC2 - 4200	–	533	400	15	15	55
-40E	PC2 - 3200	–	400	400	15	15	55

3.2 寻址参数

	4GB
刷新计数	8K
行地址	16K (A0–A13)
设备银行地址	8 (BA0–BA2)
每个银行的设备页面大小	1KB
设备配置	1Gb (256 Meg x 4)
列地址	2K (A0–A9, A11)
模块列地址	2 (S0#, S1#)

四、引脚分配与描述

4.1 引脚分配

该模块的240 - 引脚RDIMM分为正面和背面，每个引脚都有特定的功能。具体的引脚分配可参考文档中的表格，这里不再赘述。

4.2 引脚描述

符号	类型	描述
ODT0, ODT1	输入 (SSTL18)	片内终端，启用DDR2 SDRAM内部的终端电阻。
CK0, CK0#	输入 (SSTL18)	差分时钟输入，用于采样地址和控制输入信号。
CKE0, CKE1	输入 (SSTL18)	时钟使能，激活或停用DDR2 SDRAM上的时钟电路。
S0#, S1#	输入 (SSTL18)	芯片选择，启用或禁用命令解码器。
RAS#, CAS#, WE#	输入 (SSTL18)	命令输入，定义进入的命令。
BA0–BA2	输入 (SSTL18)	银行地址输入，定义命令应用的设备银行。
A0–A13	输入 (SSTL18)	地址输入，提供行地址和列地址。
PAR_IN	输入 (SSTL18)	地址和控制总线的奇偶校验位。
SCL	输入	用于存在检测的串行时钟。
SA0–SA2	输入	存在检测地址输入。
RESET#	输入 (LVCMOS)	异步强制所有注册输出为低电平。
DQS0–DQS17, DQS0#–DQS17#	I/O (SSTL18)	数据选通，用于源同步操作。
DQ0–DQ63	I/O (SSTL18)	双向数据总线。
CB0–CB7	I/O (SSTL18)	校验位。
SDA	I/O	串行存在检测数据。
ERR_OUT	输出 (开漏)	地址和控制总线上的奇偶校验错误。
VDD	电源	1.8V ±0.1V的电源。
VDDQ	电源	DQ电源，1.8V ±0.1V。
VREF	电源	SSTL_18参考电压。
VSS	电源	接地。
VDDSPD	电源	串行EEPROM正电源，+1.7V至 +3.6V。

五、功能框图

文档中提供了该模块的功能框图，所有下拉电阻为10KΩ，所有串联电阻为22Ω（除非另有说明）。通过功能框图，我们可以更直观地了解模块的内部结构和信号流向。

六、工作原理

6.1 双数据速率架构

DDR2 SDRAM模块的双数据速率架构通过4n - 预取架构实现高速数据传输。在内部DRAM核心，一次读写访问相当于一个4n - 位宽、一个时钟周期的数据传输；在I/O引脚，相当于四个相应的n - 位宽、半个时钟周期的数据传输。

6.2 时钟与命令

模块使用差分时钟（CK和CK#），命令（地址和控制信号）在CK的每个正边缘注册。输入数据在DQS的两个边缘注册，输出数据参考DQS和CK的两个边缘。

6.3 PLL和寄存器操作

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在寄存器中，并在下一个上升时钟边缘发送到DDR2 SDRAM设备，数据访问延迟一个时钟周期。模块上的PLL接收并重新驱动差分时钟信号，寄存器和PLL可最小化系统和时钟负载。

6.4 串行存在检测操作

模块采用串行存在检测（SPD）功能，通过2,048 - 位EEPROM实现。前128字节可由Micron编程，用于识别模块类型和各种SDRAM组织及时序参数；剩余128字节可供客户使用。系统与EEPROM之间的读写操作通过标准的 (I^{2} C) 总线进行。

七、电气规格

7.1 绝对最大直流额定值

符号	参数	最小值	最大值	单位
VDD	VDD电源电压相对于VSS	–1.0	2.3	V
VDDQ	VDDQ电源电压相对于VSS	–0.5	2.3	V
VDDL	VDDL电源电压相对于Vss	–0.5	2.3	V
VIN, VOUT	任何引脚相对于VSS的电压	–0.5	2.3	V
TSTG	存储温度	–55	100	°C
Tcase	DDR2 SDRAM设备工作温度（环境）	0	85	°C
TOPR	工作温度（环境）	0	65	°C
II	输入泄漏电流	命令/地址等	–5	5	µA
	CK, CK#	–10	10	µA
IOZ	输出泄漏电流	DQ, DQS, DQS#	–10	10	µA
IVREF	VREF泄漏电流		–72	72	µA

7.2 IDD规格

文档中详细列出了不同工作条件下的IDD规格，如工作一个银行激活 - 预充电电流、工作一个银行激活 - 读取 - 预充电电流等。这些参数对于评估模块的功耗和性能至关重要。

八、AC时序和工作条件

推荐的AC工作条件可在DDR2组件数据手册中找到，组件规格可在Micron的网站（www.micron.com）上获取。模块速度等级与组件速度等级的对应关系如下：	模块速度等级	组件速度等级
-667	-3
-53E	-37E
-40E	-5E

同时，文档还给出了寄存器和PLL的规格参数，这些参数对于确保DDR2 SDRAM注册DIMM的正常运行至关重要。

九、串行存在检测

9.1 EEPROM直流工作条件

参数/条件	符号	最小值	最大值	单位
电源电压	VDDSPD	1.7	3.6	V
输入高电压	VIH	VDDSPD × 0.7	VDDSPD + 0.5	V
输入低电压	VIL	–0.6	VDDSPD × 0.3	V
输出低电压	VOL	–	0.4	V
输入泄漏电流	ILI	0.10	3	µA
输出泄漏电流	ILO	0.05	3	µA
待机电流	ISB	1.6	4	µA
电源电流（读取）	ICCR	0.4	1	mA
电源电流（写入）	ICCW	2	3	mA

9.2 EEPROM交流工作条件

文档中详细列出了串行存在检测EEPROM的交流工作条件，如SCL LOW到SDA数据输出有效时间、总线空闲时间等。这些参数对于确保EEPROM的正常读写操作至关重要。

9.3 串行存在检测矩阵

通过串行存在检测矩阵，我们可以了解模块的各种信息，如SPD字节使用情况、内存类型、行地址和列地址数量等。

十、模块尺寸

文档提供了240 - 引脚DDR2 DIMM的尺寸图，所有尺寸以毫米（英寸）为单位，该图仅供参考，完整的设计尺寸可参考MO文档。

综上所述，Micron的4GB (x72, ECC, DR) 240 - Pin DDR2 SDRAM RDIMM是一款性能出色、功能丰富的内存模块。在设计电子系统时，我们需要充分考虑其特性、参数和工作条件，以确保系统的稳定性和性能。你在实际设计中是否遇到过类似内存模块的应用问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。