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DFI_translation DFI接口协议中文版.pdf

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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。 DDR PHY 接口 3.0 版 2012 年 5 月 18 日 133 年 13 版 权 所 有 1995- 2012,Cadence 设计系统公司
概述 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。 133 年 14 版权所有 1995-2012,Cadence 设计系统公司 DDR PHY 接口 3.0 版 2012 年 5 月 18 日
体系结构 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, DDR PHY 接口 3.0 版 2012 年 5 月 18 日 133 年 15 版 权 所 有 1995- 2012,Cadence 设计系统公司
体系结构 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。 133 年 16 日 版权所有 1995-2012,Cadence 设计系统公司 DDR PHY 接口 3.0 版 2012 年 5 月 18 日
体系结构 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 DDR PHY 接口 3.0 版 2012 年 5 月 18 日 133 年 17 版 权 所 有 1995- 2012,Cadence 设计系统公司
体系结构 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。 133 年 18 岁 版权所有 1995-2012,Cadence 设计系统公司 DDR PHY 接口 3.0 版 2012 年 5 月 18 日
体系结构 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 DDR PHY 接口 3.0 版 2012 年 5 月 18 日 19 日 133 年 版 权 所 有 1995- 2012,Cadence 设计系统公司
体系结构 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 133 年 20 版权所有 1995-2012,Cadence 设计系统公司 DDR PHY 接口 3.0 版 2012 年 5 月 18 日
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