DDR5這么快，為啥還能那么穩？

高速先生成員--姜杰

大家都在關(guān)注DDR5跑的有多快，高速先生卻在關(guān)心它為什么能夠跑的穩……

內存的穩定性，離不開(kāi)RAS功能。提起RAS，熟悉DDR的小伙伴們一定記得行地址選通信號（Row Address Strobe, RAS），不過(guò)這個(gè)信號跟本文沒(méi)啥關(guān)系，為了避免大家概念混淆，先說(shuō)明一哈。

言歸正傳，今天要介紹的是另外一個(gè)RAS（Reliability，Availability and Serviceability），即可靠性、可用性和可維護性的簡(jiǎn)稱(chēng)。RAS功能一方面可以通過(guò)調整信號規避風(fēng)險，另一方面，在發(fā)生錯誤時(shí)及時(shí)發(fā)現并進(jìn)行修正，以延長(cháng)系統正常運行的時(shí)間，通俗點(diǎn)說(shuō)，就是沒(méi)事不找事，有事不怕事，當然了，這么通透的功能不是某一項技術(shù)就能搞掂的，RAS功能通常是一組技術(shù)的合稱(chēng)，DDR5能穩住，RAS功能功不可沒(méi)。閑言少敘，一起上車(chē)吧。

【提升1】片上ECC (On-Die Error Correction Code)

隨著(zhù)DDR5信號速率的增加和芯片生產(chǎn)工藝難度的加大，DRAM內存出現單位錯誤的風(fēng)險也隨之增加，為進(jìn)一步改善內存信道，糾正DRAM芯片中可能出現的位錯誤，DDR5引入了片上ECC技術(shù)，將ECC集成到DDR5芯片內部，提高可靠性并降低風(fēng)險，同時(shí)還能降低缺陷率。

看到這里，高速先生似乎已經(jīng)能猜到大家最關(guān)心的問(wèn)題了：片上ECC的使用是否意味著(zhù)可以不用單獨的ECC顆粒了？很遺憾，答案是否定的，因為On-Die ECC無(wú)法糾正芯片外或者模塊與內存控制器之間的DDR通道中的錯誤，因此，之前常用的邊帶（Side-band）ECC顆粒在必要的情況下還是要保留的。

【提升2】占空比調節器 (DCA，Duty Cycle Adjuster)

占空比調節器（DCA）支持主控通過(guò)調節DDR5內部占空比，在一定的范圍內補償數據選通信號（DQS）和數據信號（DQ）的占空比失真，該功能通過(guò)調整DQ和DQS信號的占空比，鞏固了讀取數據的穩定性。

【提升3】DQS內部延遲監控(DQS Interval Oscillator)

隨著(zhù)DDR DIE上的電壓和溫度變化，DQS時(shí)鐘樹(shù)延遲將發(fā)生偏移，可能需要重新訓練（re-train）。DDR5包括一個(gè)內部DQS時(shí)鐘樹(shù)振蕩器，用于測量由主控確定的給定時(shí)間間隔內的延遲量。DQS振蕩器為主控提供是否需要重新訓練，以及潛在誤差大小等重要信息。主控可以使用此功能定期重新訓練通道，以補償DRAM中電壓和溫度變化引起的延遲。

【提升4】數據讀寫(xiě)的循環(huán)冗余校驗 (CRC, Cyclic Redundancy Check)

循環(huán)冗余校驗是數據通信領(lǐng)域中一種常見(jiàn)的查錯校驗技術(shù)。其基本原理是：將固定數量的校驗位附加在需要傳輸的數據后面，發(fā)送端對校驗位進(jìn)行特定的運算并發(fā)送，接收端在接收數據后對校驗位進(jìn)行運算以檢查是否出錯。CRC保證了數據傳輸的正確性。

DDR4僅支持數據寫(xiě)操作的CRC，DDR5則將CRC功能擴展到數據的讀操作，進(jìn)一步保證了數據傳輸的可靠性。

【提升5】數據的反饋判決均衡 (DFE)

對于數據信號，隨著(zhù)速率的進(jìn)一步提升，DDR5采用了之前在高速串行信號中才會(huì )使用的反饋判決均衡技術(shù)（DFE），以減少信號衰減和碼間干擾（ISI）的負面影響，增加了信號眼圖的優(yōu)化手段，為數據信號的高速傳輸提供了保障。

關(guān)于DDR5數據信號的DFE功能，高速先生之前有專(zhuān)門(mén)寫(xiě)過(guò)一篇文章進(jìn)行介紹，這里就不再贅述。

篇幅所限，本文對DDR5的RAS功能簡(jiǎn)介就到這里，正是由于多種RAS新功能的加持，才一定程度上保證了DDR5提速后的穩定性。