Навіщо використовувати DDR замість збільшення тактової частоти?

Чому б ви хотіли використовувати DDR таран і читати / писати на кожному зростаючому та спадаючому краю годинника, а не просто вдвічі збільшувати тактову частоту та читати / писати лише на одному із зростаючого чи падаючого краю?

Чи є плюси і мінуси у кожного?

clock ram ddr

— Етан
джерело

Іноді ви не можете збільшити тактову частоту, оскільки цілісність сигналу не буде утримуватися на більш високій частоті.

— Нік Алексєєв

Відповіді:

У SDR є два тактових кромки на біт, але максимум один край у рядку даних.

При високочастотному зв’язку аналогова пропускна здатність обмежує, наскільки близько ви можете з'єднати ребра на будь-якому дроті. Якщо ваш годинниковий сигнал досягає цієї межі, ви витрачаєте половину пропускної здатності проводів даних.

Тому DDR був винайдений так, що всі дроти потрапляли на межу своєї пропускної здатності з однаковою швидкістю передачі.

— Дейв Твід
джерело

+1. Ідеальна відповідь. DDR дозволяє подвоїти швидкість передачі даних, не збільшуючи швидкість крайового скорочення, також "пропускну здатність".

— Ale..chenski

Отже, DDR має сенс підняти ваші лінії передачі даних з тією ж швидкістю, що і тактова лінія ... але що тоді з DDR2, DDR3, DDR4?

— користувач253751

@immibis: це все ще ddr, лише 2-е, 3-е, 4-е покоління (різна пропускна здатність, напруга, протокол). Ви, напевно, думаєте про QDR, який тут не застосовується.

— ПлазмаHH

Я був впевнений, що пам’ятав, що читав щось про подвоєння за годину циклу подвоєння в кожному поколінні. При подальшому дослідженні виглядає, що це, ймовірно, означало вдвічі більше передач за внутрішній тактовий цикл пам’яті, але тактова частота вводу-виводу все ще працює з половиною швидкості передачі даних, ніж у DDR.

— користувач253751

Справжня проблема - пропускна здатність. Найвища частота, яку може генерувати лінія даних (добре, не враховуючи швидкість небіжності), це при надсиланні шаблону даних 101010, який відбувається на половині швидкості передачі даних. При передачі єдиної швидкості передачі даних (SDR) годинник виробляє один повний цикл для кожного біта даних, отже, працює в подвійній частоті від того, що ви можете бачити на лінії передачі даних в гіршому випадку. Подвійна швидкість передачі даних працює за тактовою частотою в половині швидкості передачі даних з одним краєм на біт даних, отже, найгірший зразок даних виробляє ту ж частоту, що і тактова частота.

Як правило, швидкість інтерфейсу буде обмежена доступною пропускною здатністю через пакети мікросхем, штифти, плату, роз'єми і т. Д. Якщо тактові потрібно двічі пропускну здатність як дані, то висока частота тактового сигналу обмежить загальну пропускну здатність. посилання. Для DDR необхідна пропускна здатність однакова для тактових даних та даних, що дозволяє посиланню більш ефективно використовувати наявну пропускну здатність.

Мінусом використання DDR є те, що його складніше проектувати. Фліп-флопи, які використовуються для зйомки бітів даних на стороні прийому, працюють на одному краю годинника, або на висхідному краю падаючого краю. Дані повинні бути стабільними на вході протягом часу встановлення перед краєм та часу утримування після краю, щоб надійно зафіксуватися. За допомогою SDR годинник можна просто повернути кудись, щоб відповідати вимогам часу. Однак при DDR необхідний фазовий зсув на 90 градусів, який складніше генерувати, вимагаючи ЛЛС або ліній затримки.

Отже, підсумовуючи:

SDR

Pro: Простий у виконанні
Con: Неефективне використання пропускної здатності в якості тактового сигналу вимагає вдвічі більшої пропускної здатності, ніж сигнали даних

DDR

Pro: Ефективне використання пропускної здатності, оскільки всі сигнали вимагають однакової пропускної здатності
Con: Комплекс для реалізації

— alex.forencich
джерело

Інколи ви бачите пристрої, які безпосередньо приймають двофазний годинник. Ефективно DDR з зсувом фази на стороні генерації годин.

— TLW