Зачем использовать DDR вместо увеличения тактовой частоты?

Почему вы хотите использовать оперативную память DDR и чтение / запись на каждом восходящем и падающем фронте часов вместо того, чтобы просто удваивать тактовую частоту и читать / писать только на одном из восходящих или падающих фронтов?

Есть ли плюсы и минусы для каждого?

В SDR имеется два фронта тактовых импульсов на бит, но не более одного фронта в строке данных.

При высокочастотной связи аналоговая полоса пропускания ограничивает, насколько близко вы можете соединить края на любом проводе. Если ваш тактовый сигнал достигает этого предела, вы теряете половину пропускной способности проводов данных.

Поэтому DDR ​​был изобретен таким образом, чтобы все провода достигали предела пропускной способности при одинаковой скорости передачи данных.

Настоящая проблема - пропускная способность. Наибольшая частота, которую может генерировать линия данных (ну, не считая скорости нарастания), это когда она отправляет шаблон данных 101010, что происходит на половине скорости передачи данных. При передаче с одной скоростью передачи данных (SDR) тактовый генератор генерирует один полный цикл для каждого бита данных, следовательно, он работает с удвоенной частотой, которую вы можете увидеть на линии данных в худшем случае. Двойная скорость передачи данных запускает тактовую частоту на половину скорости передачи данных с одним фронтом на бит данных, поэтому шаблон данных в худшем случае дает ту же частоту, что и тактовая частота.

Как правило, скорость интерфейса будет ограничена доступной полосой пропускания через пакеты микросхем, контакты, плату, разъемы и т. Д. Если для синхронизации требуется удвоенная полоса пропускания в качестве данных, то высокая частота тактового сигнала ограничит общую полосу пропускания. ссылки. При использовании DDR необходимая полоса пропускания одинакова для часов и данных, что позволяет каналу более эффективно использовать доступную полосу пропускания.

Недостатком использования DDR является то, что его сложнее проектировать. Триггеры, используемые для захвата битов данных на приемной стороне, работают на одном фронте тактового сигнала, либо на фронте нарастающего фронта. Данные должны быть стабильными на входе в течение времени установки до фронта и времени удержания после фронта, чтобы их можно было надежно зафиксировать. С SDR часы можно просто инвертировать где-нибудь, чтобы удовлетворить требования синхронизации. Однако с DDR требуется фазовый сдвиг на 90 градусов, который сложнее генерировать, требуя ФАПЧ или линий задержки.

Итак, подведем итог:

SDR

• Pro: Простота реализации
• Против: Неэффективное использование полосы пропускания, поскольку тактовый сигнал требует вдвое большей полосы пропускания, чем сигналы данных.

DDR

• Pro: эффективное использование полосы пропускания, поскольку все сигналы требуют одинаковой полосы пропускания
• Con: сложный для реализации