DDR低功耗模式

DDR规格：

DDR工作状态图：

DDR 刷新描述：

电特性：

工作模式简介：
1.1 自刷新模式（Self Refresh Mode）

DDR4 SDRAM中自刷新超市是用来保存存储阵列中的数据，即使在系统中其他的部分都已经断电的情况下，仍可以保持其功能。DRAM内部存在一个计数器来调整自刷新操作。在执行SRE命令之前，DRAM中的所有Bank都必须处于IDLE状态，即需要执行PRE ALL命令。SRE命令的定义是在时钟上升沿时，CS_n, RAS_n/A16, CAS_n/ A15以及CKE保持低电平，WE_n/A14与ACT_n保持高电平。既然有刷新，SDRAM中的数据是自然可以保持住的。SDRAM进入self refresh后，SDRAM controller也会disable输出到SDRAM的clock，从而整体的功耗都降低下来此模式中包含一种自动自刷新的机制，DRAM内含一个温度传感器，根据此传感器的数据，可自动选择刷新命令的间隔与周期。

1.2 断电模式（Power Down Mode）

在CKE是低电平的情况下，发送一个NOP或者INHIBIT命令就可以让SDRAM进入power down mode。Power Down有两种mode，一种叫做PRECHARGE POWER-DOWN，另外一种叫做ACTIVE POWER-DOWN。如果在所有bank都是idle状态下（没有打开的行）进入Power down mode，那么这种mode就叫做PRECHARGE POWER-DOWN（该状态的功耗大约是300uA）。如果在有打开行（active row）的情况下进入Power down mode，那么这种mode就叫做ACTIVE POWER-DOWN（该状态的功耗大约是6mA）。想让SDRAM芯片退出power down mode的时候，要拉高CKE信号，发送一个NOP或者INHIBIT命令就可以让SDRAM退出power down mode。为了进一步降低功耗，可以把SDRAM controller的clock输出disable掉（这时候CKE是disable的，即便是SDRAM controller产生了clock信号，SDRAM的内部逻辑电路也不会被驱动）。看起来一切都很美，问题来了，数据是否可以保持？很遗憾，超过了Refresh period（tREF）后，SDRAM中的数据就不会保持了。因此，为了保存数据，我们可以让SDRAM controller在auto refresh timer超时的时候退出power down mode，完成refresh的操作，之后，如果没有pending的数据，继续进入power down mode。
DDR4 DRAM中提供了一种功耗更加低的Maximum Power Down模式。通过配置MR4.A4=1来进入此模式。、Deep Power Down。SDRAM controller发送Deep Power Down命令可以将SDRAM芯片推送到一个极低功耗状态（约15uA）。这时候存储阵列的power会被shutdown，也就是意味着所有的数据是丢失掉了，这时候，mode register的设定是保持的。当从Deep Power Down退出的时候，需要对SDRAM芯片进行一个完整的初始化过程。
2 具体区别
2.1 数据保存

在SR模式中，是可以完全保证数据正确性的。而在PD模式中，PD模式持续的时间若果不大于9*tREFI，则DRAM可以保证数据的正确性。
2.2 时钟输入

在SR模式与Precharge PD模式中，控制器可在规定的时序范围内对时钟频率进行修改，或者关闭时钟。
2.3 进入方法

SR模式通过SRE命令进入，SRX命令退出。PD模式则是在DES命令下，将CKE信号拉低成低电平来进入，通过将CKE信号拉高成高电平来退出。
2.4 IO Buffer状态

在SR模式中，所有IO Buffer都处于打开状态。
在PD模式中，除了CK_t, CK_c, CKE与RESET_n的IO Buffer，其他所有的IO Buffer都是处于关闭状态的。
2.5 供电状态

这两种模式的供电都是处于有效状态的。
3 功耗的差别
SR模式     Act PD模式     Pre PD模式     Max PD
1mA          6mA                300uA            15uA
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作者：hierro_sic
来源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/hierro_zs/article/details/71158846
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