Pourquoi utiliser le DDR au lieu d'augmenter la vitesse d'horloge?

Pourquoi voudriez-vous utiliser la mémoire RAM DDR et lire / écrire sur chaque front montant et descendant de l'horloge au lieu de simplement doubler votre vitesse d'horloge et lire / écrire sur un seul front montant ou descendant?

Y a-t-il des avantages et des inconvénients pour chacun?

clock ram ddr

— Ethan
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Parfois, vous ne pouvez pas augmenter la fréquence d'horloge car l'intégrité du signal ne se maintiendra pas à la fréquence la plus élevée.

— Nick Alexeev

Réponses:

Avec SDR, il y a deux fronts d'horloge par bit, mais seulement au maximum un front sur la ligne de données.

Avec la communication haute fréquence, la bande passante analogique limite la distance à laquelle vous pouvez rapprocher les bords sur un fil donné. Si votre signal d'horloge atteint cette limite, vous perdez la moitié de la bande passante des câbles de données.

Par conséquent, le DDR a été inventé pour que tous les fils atteignent leur limite de bande passante au même débit binaire.

— Dave Tweed
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+1. Réponse parfaite. Le DDR permet de doubler le débit de données sans augmenter le taux de balayage des bords, aussi appelé "bande passante".

— Ale..chenski

Donc, le DDR a du sens pour que vos lignes de données atteignent la même vitesse que la ligne d'horloge ... mais qu'en est-il de la DDR2, DDR3, DDR4?

— user253751

@immibis: c'est toujours du ddr, juste de 2ème, 3ème, 4ème génération (bande passante différente, tensions, protocole). Vous pensez probablement au QDR qui ne s'applique pas ici.

— PlasmaHH

J'étais sûr de me souvenir d'avoir lu quelque chose sur le double des transferts par cycle d'horloge à chaque génération. Après de nouvelles recherches, il semble que cela signifiait probablement deux fois plus de transferts par cycle d'horloge de mémoire interne , mais l'horloge d'E / S fonctionne toujours à la moitié du débit de données comme en DDR.

— user253751

Le vrai problème est la bande passante. La fréquence la plus élevée qu'une ligne de données peut générer (enfin, sans compter le taux de balayage) est lorsqu'elle envoie un modèle de données 101010, ce qui se produit à la moitié du débit de données. Avec une transmission à débit de données unique (SDR), l'horloge produit un cycle complet pour chaque bit de données, s'exécutant ainsi au double de la fréquence de ce que vous pourriez voir sur une ligne de données dans le pire des cas. Le double débit de données exécute l'horloge à la moitié du débit de données avec un front par bit de données, par conséquent le modèle de données le plus défavorable produit la même fréquence que l'horloge.

En règle générale, la vitesse d'une interface sera limitée par la bande passante disponible via les packages de puces, les broches, la carte, les connecteurs, etc. Si l'horloge nécessite le double de la bande passante comme données, la fréquence élevée du signal d'horloge limitera la bande passante globale. du lien. Avec le DDR, la bande passante requise est la même pour l'horloge et les données, permettant au lien d'utiliser plus efficacement la bande passante disponible.

L'inconvénient de l'utilisation du DDR est qu'il est plus difficile à concevoir. Les bascules utilisées pour capturer les bits de données du côté réception fonctionnent sur un front d'horloge, soit le front montant du front descendant. Les données doivent être stables à l'entrée pendant un temps de configuration avant le bord et un temps de maintien après le bord afin d'être verrouillées de manière fiable. Avec SDR, l'horloge peut simplement être inversée quelque part pour répondre aux exigences de synchronisation. Cependant, avec le DDR, un déphasage de 90 degrés est requis, ce qui est plus difficile à générer, nécessitant des PLL ou des lignes à retard.

Donc, pour résumer:

SDR

Pro: simple à mettre en œuvre
Inconvénient: utilisation inefficace de la bande passante car le signal d'horloge nécessite deux fois plus de bande passante que les signaux de données

DDR

Pro: utilisation efficace de la bande passante car tous les signaux nécessitent la même bande passante
Con: complexe à mettre en œuvre

— alex.forencich
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Parfois, vous verrez des appareils qui prennent directement une horloge à deux phases. DDR efficace avec le déphasage du côté de la génération d'horloge.

— TLW