概述
1.0 概述
DDR PHY 接口(DFI)是定义信号、定时参数和可编程参数所需的接口协议,在 DFI 上
传输控制信息和数据,到 DRAM 设备和从 DRAM 设备,以及在 MC 和 PHY 之间。可
编程参数是由 MC、PHY 或系统定义的选项,并被编程到 MC 和/或 PHY。DFI 适用
于:DDR4、DDR3、DDR2、DDR1、LPDDR2、LPDDR1 dram。
DFI 协议没有包含 MC 或 PHY 的所有特性,也没有对 MC 或 PHY 接口如何与系统的
其他方面进行任何限制。
这个规范是由表 1 中列出的接口组组织的。
表 1。
接口组
接口组
描述
控制
需要驱动地址,命令和控制信号到 DRAM 设备。
写入数据
读取数据
更新
状态
用于跨 DFI 发送写和接收有效的读数据。
为 MC 或 PHY 提供中断和闲置 DFI 的能力。
用于系统初始化,功能支持,并控制存在的有效时钟到 DRAM 接口。
培训
用于门禁训练、读数据眼训练、写调平操作。
低功率控制 允许 PHY 进入节电模式。
错误
用于将错误信息从 PHY 通信到 MC。
每个接口组中都有信号和参数。有些信号只适用于某些 DRAM 类型。所有的 DFI
信号必须使用相应的参数。
与各接口组相关的 DFI 信号和发出该信号的设备如图 1 第 17 页的“接口信号框图:控制、
写入、读取、更新和状态”和第 18 页的“接口信号框图:训练、低功耗控制和错误”所
示。信号要求和与每个信号相关的参数列于表 2,“DFI 信号要求”,第 19 页。对于特
定的实现,在 MC 和 PHY 之间可能存在其他信号。
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版本之间 DFI 协议的更改可能会导致 MCs 和物理之间的不兼容,因为 MCs 和物理被
设计为遵循 DFI 规范的不同版本。如果使用为 DFI 规范的不同版本设计的设备,请检
查与相应版本相关的更改,并确保更改不会干扰特定配置中的互操作性。
提供的所有数据仅供说明之用。时序图可以说明压缩的或不现实的信号时序。
本规范中使用的术语表见表 28“术语表”131 页。
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2.0 体系结构
DFI 规范需要一个 DFI 时钟和 DFI 定义的信号,必须由寄存器直接驱动到 DFI 时钟的
上升边缘。没有规则规定 DFI 时钟的来源,也没有限制如何 DFI 定义的信号被接收。
对于 MC 和 PHY 之间的 DFI 互操作性,请确保以下方面的兼容性:
•信号宽度
•连接时间
•时间参数
•频率比
•函数
在目标频率的 MC 和 PHY 之间的互连时间兼容性是由信号驱动的输出时间的规格和在
每个设备上 DFI 接收这些信号的设置和保持要求决定的,由设备定义。
DFI 规范没有规定每个设备必须支持的绝对延迟或固定的值范围。某些 DFI 定时参数
可以指定为固定值、最大值或基于系统中的其他值的常量。
当命令在 DFI 总线上执行时,DFI 定时参数必须保持不变;然而,如果必要,DFI 定时
参数可能在频率变化期间或当总线处于空闲状态被改变。有关定时的更多信息,请参
阅第 127 页 5.0 节“信号定时”。
DFI 规范根据对特定 DRAM 设备、可选特性和频率比率的支持来标识与特定实现相关
的 DFI 信号。有关哪些信号与特定实现相关的更多信息,请参阅第 19 页表 2“DFI 信
号要求”。
该 MC 和 PHY 必须操作在一个公共频率比。对于匹配的频率系统,DFI 写入数据总线
的宽度通常是 DRAM 数据总线宽度的两倍。对于频率比系统,DFI 写数据总线宽度将
乘成比例的频率比,以允许 MC 发送所有 DRAM 所需的写数据到 PHY 在一个单一的
DFI 时钟周期。写入数据必须以升序排列的 DFI 数据字交付。
•在一个匹配的频率系统中,MC 和 PHY 以 1:1 的比例运行。
•在频率比系统中,MC 和 PHY 以 1:2 或 1:4 的公共频率比运行;物理层必须能够接受任
何和所有阶段的命令。频率比取决于 MC 和 PHY 的参考时钟的关系。
以“_pN”为后缀,相位数为 N 的特定相位信号(例如:
dfi_wrdata_pN),替换控制匹配的频率信号,写入数据,
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读取数据和状态接口信号。特定相位信号允许 MC 在一个时钟周期内驱动多个命
令。
以“_wN”为后缀的数据字专用信号,DFI 数据字数 N(例如,dfi_rddata_wN),替
换读取接口匹配的频率信号,以区分 DRAM 字如何在 DFI 总线上传输。以“aN”
为后缀的可变脉冲宽度特定信号,与 PHY 时钟周期 N(例如,dfi_alert_n_aN),在
从内存系统向 PHY 传输错误信号时,替换状态接口的匹配频率信号以保持脉冲宽
度。
对于所有信号类型,后缀为相位 0/数据字 0/时钟周期 0 是可选的。有关频率比率
的更多信息,请参阅第 4.8 节“跨 DFI 的频率比率”。
可选协议处理数据总线反转(DBI),循环冗余检查(CRC),系统频率改变,命令/地址
(CA)奇偶校验,低功耗,和错误接口。有关可选协议的更多信息,请参阅第 64 页第
4.3 节“数据总线反转”,第 4.4.3 节“循环冗余校验”,第 73 页,
第 109 页第 4.9 节“频率变化”,第 4.10 节“奇偶校验”,第 111 页第 4.12 节“低功
率控制握手”,第 124 页,第 4.13 节“错误信号”,第 126 页。
DRAM 类型和系统配置确定系统可用的培训类型;一个系统可以也可以不使用每种类型
的培训。如果支持培训,系统可以使用 DFI 培训或支持不同的培训方法。
与控制/写入数据/读取数据/更新/状态接口组相关的 DFI 信号,以及发出信号的设备,
在图 1 第 17 页的“接口信号框图:控制、写入、读取、更新和状态”中功能列出。在第
18 页的图 2“接口信号框图:训练、低功率控制和错误”中,每个接口组中列出了与训
练/低功率/错误接口组相关的 DFI 信号和发出信号的设备。
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图 1 所示。
接口信号框图:控制、写、读、更新、状态
MC PHY
dfi_address 1_pN 2
dfi_bank 3_pN 2
dfi_ras_n 3_pN 2
dfi_cas_n 3_pN 2
dfi_we_n3_pn
2
dfi_cs_n 1_pN 2
4_pN
dfi_act_n
2
dfi_bg 4_pN 2 dfi_cid
4_pN 2 dfi_cke 1_pN
2 dfi_odt 5_pN 2
dfi_reset_n 6_pN 2
dfi_wrdata_en
2
dfi_wrdata_cs_n 1 剩余 pn
2
1_pN
dfi_wrdata_mask 1,7_pn 2
dfi_rddata_en 1_pN 2
dfi_rddata_cs_n 1_pN
2
dfi_ctrlupd_req 1
dfi_phyupd_ack
1
dfi_data_byte_disable1
dfi_dram_clk_disable 1
dfi_freq_ratio 2
dfi_init_start 1
dfi_parity_in 1_pN 2
控制接
口
写数据接
口
读取数据
接口
更新界
面
状态界
面
1.被所有 dram 使用。
2.可选的后缀频率比系统。
3.用于 DDR4、DDR3、DDR2、DDR1 和 LPDDR1 dram。
4.仅用于 DDR4 dram。
5.用于 DDR4、DDR3 和 DDR2 dram。
6.仅用于 LPDDR2 DRAM。
7.双重功能的信号。在启用了写 DBI 的 DDR4 系统中,信号从掩码转
换为写 DBI 信号。
8.用于 DDR4、DDR3 和 LPDDR2 dram。
9.用于 DDR4 和 DDR3 dram。
斜体字表示阶段/词/周期是可选的。
dfi_rddata 1 _wn 2
有 效 的 1_wN
2
dfi_rddata_dnv 6_wN 2
dfi_rddata_dbi_n 4_wN 2
dfi_ctrlupd_ack
1
dfi_phyupd_req
1
dfi_phyupd_type 1
dfi_alert_n_aN
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图 2。
接口信号框图:训练、低功耗控制和错误
MC
dfi_rdlvl_en 8
dfi_rdlvl_gate_en 8
dfi_wrlvl_strob
e 9
dfi_lvl_pattern
dfi_lvl_periodic1
4
dfi_lp_req 1
培训接
口
低功耗控制
接口错误接
口
dfi_phy_rdlvl_cs_n 8
dfi_rdlvl_resp 8
dfi_rdlvl_gate_req 8
dfi_phy_rdlvl_gate_cs_n 8
dfi_wrlvl_req 9
dfi_phy_wrlvl_cs_n 9
dfi_wrlvl_resp 9
dfi_lp_ack 1
dfi_error 1
dfi_error_info1
1.用于所有 dram。
2.可选的后缀频率比系统。
3.用于 DDR4、DDR3、DDR2、DDR1 和 LPDDR1 dram。
4.仅用于 DDR4 dram。
5.用于 DDR4、DDR3 和 DDR2 dram。
6.仅用于 LPDDR2 DRAM。
7.双重功能的信号。在启用了写 DBI 的 DDR4 系统中,信号从掩码转
换为写 DBI 信号。
8.用于 DDR4、DDR3 和 LPDDR2 dram。
9.用于 DDR4 和 DDR3 dram。
斜体字表示阶段/词/周期是可选的。
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要确定特定配置需要哪些信号,请查看第 19 页的表 2“DFI 信号需求”。此表标识与每
个接口组关联的信号、与每个信号关联的参数,以及该信号对于每个设备是适用的、必
需的还是可选的。
每个信号都是特定于设备的,并具有必须使用的相应参数。一个信号可以应用多种参
数类型。时间参数用前缀 t 表示(例如,txxxxx_xxxxx)。可编程参数用前缀表示定义设
备和后缀(例如 phyxxxx_en)。信号在每个接口组中按功能列出。
发展类金融机构的信号
需求
表 2。
信号
dfi_address_pN
相关的参数
tctrl_delay
dfi_bank _pN
tctrl_delay
dfi_ras_n _pN
tctrl_delay
dfi_cas_n_pN
tctrl_delay
dfi_we_n_pN
tctrl_delay
控制接口组
MC
体
育
所有 dram 都需要。频率比率系统
跨阶段复制信息所需的后缀
(_pN)。一个
所有 dram 都需要。频率比率系统
跨阶段复制信息所需的后缀
(_pN)。一个
需要 DDR4, DDR3,
DDR2, DDR1 和 LPDDR1
DRAMs.b
所需的后缀(_pN)
频率比系统复制
跨阶段的信息。一个
需要 DDR4, DDR3,
DDR2, DDR1 和 LPDDR1
后发展
出。b
所需的后缀(_pN)
频率比系统复制
跨阶段的信息。一个
需要 DDR4, DDR3,
DDR2, DDR1 和 LPDDR1
后发展
出。b
所需的后缀(_pN)
频率比系统复制
跨阶段的信息。一个
需要 DDR4, DDR3,
DDR2, DDR1 和 LPDDR1
后发展
出。b
所需的后缀(_pN)
频率比系统复制
跨阶段的信息。一个
需要 DDR4, DDR3,
DDR2, DDR1 和 LPDDR1
后发展
出。b
所需的后缀(_pN)
频率比系统复制
跨阶段的信息。一个
需要 DDR4, DDR3,
DDR2, DDR1 和 LPDDR1
后发展
出。b
所需的后缀(_pN)
频率比系统复制
跨阶段的信息。一个
需要 DDR4, DDR3,
DDR2, DDR1 和 LPDDR1
后发展
出。b
所需的后缀(_pN)
频率比系统复制
跨阶段的信息。一个
需要 DDR4, DDR3,
DDR2, DDR1 和 LPDDR1
后发展
出。b
所需的后缀(_pN)
频率比系统复制
跨阶段的信息。一个
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dfi_cs_n_ pN
dfi_act_n_pN
dfi_bg_pN
dfi_cid_pN
dfi_cke_pN
dfi_odt_pN
tcmd_lat
tctrl_delay
tctrl_delay
tctrl_delay
tctrl_delay
tctrl_delay
所有 dram 都需要。频率比率系统
跨阶段复制信息所需的后缀
(_pN)。一个
所有 dram 都需要。频率比率系
统跨阶段复制信息所需的后缀
(_pN)。一个
DDR4 所必需的。b
DDR4 所必需的。b
DDR4 所必需的。b
DDR4 所必需的。b
DDR4 所必需的。b
DDR4 所必需的。b
频率比系统跨阶段复制信息所需的
所有 DRAMs 后缀(_pN)。一个
频率比系统跨阶段复制信息所需
的所有 DRAMs 后缀(_pN)。一个
phycrc_mode
tctrl_delay
需要 DDR4, DDR3 和 DDR2
dram。频率比率系统跨阶段复制信息所需
的 b 后缀(_pN)。一个
DDR4、DDR3 和 DDR2 dram 所
必需的。频率比率系统跨阶段复制信息
所需的 b 后缀(_pN)。一个
dfi_reset_n_pN
tctrl_delay
DDR4 和 DDR3 dram 必需的。频率
比率系统跨阶段复制信息所需的 b 后缀
(_pN)。一个
DDR4 和 DDR3 dram 必需的。频
率比率系统跨阶段复制信息所需的 b 后缀
(_pN)。一个
信号
相关的参数
MC
编写接口组
dfi_wrdata_en_pN
dfi_wrdata_pN
phycrc_mode
tcmd_lat
tphy_crcmax_lat
tphy_crcmin_lat
tphy_wrdata
twrdata_delay
tphy_wrlat
dfirw_length
phycrc_mode
tphy_wrdata
tphy_wrlat
体
育
所有 dram 都需要。频率比率系统
跨阶段复制信息所需的后缀
(_pN)。一个
所有 dram 都需要。频率比率系
统跨阶段复制信息所需的后缀
(_pN)。一个
所有 dram 都需要。频率比率系统
跨阶段复制信息所需的后缀
(_pN)。一个
所有 dram 都需要。频率比率系
统跨阶段复制信息所需的后缀
(_pN)。一个
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