DDR2基础知识
1、DDR简介
The DDR and DDR2 SDRAM High-Performance Controller MegaCore functions and ALTMEMPHY megafunction offer full-rate or half-rate DDR and DDR2 SDRAM interfaces. The DDR and DDR2 SDRAM High-Performance Controller MegaCore functions offer two controller architectures: high-performance controller (HPC) and high-performance controller II (HPC II). HPC II provides higher efficiency and more advanced features.
HPC和HPC II（DDR and DDR2 high-perfomance controllers）
-6等级，top,bottom bank可以到200Mhz, left, right bank 到167Mhz.
内存的性能取决于位宽和频率，即带宽=位宽*频率。带宽（MB/s）用来表示内存的性能，位宽指的是内存总线位数，频率就是指数据传输的速率。
由此可见，通常提高内存性能的方法是提高频率和位宽.
DDR2，是第2 代DDR 内存，有着和DDR SDRAM 基本类似的机构。DDR2 内存的工作电压为1.8V，使得它的功耗仅为DDR 内存（2.5V）的50%左右。数据通道则采用双边的同步电路设计，一次同时处理4 组数据，即4 比特预读取，但核心工作频率是DDR 内存的两倍，从而在不改变原有RAM 核心的情况下频率加倍。与DDR内存相比，DDR2 采用了3 项新技术，即：片外驱动调教（OCD，Off-Chip Drive），提高数据采样信号DQS 与数据DQ 同步精读的设计；片内终结电阻（ODT，On-DieTermination），通过调整负载调整了信号完成性，同时降低了外围电路成本；前置读写命令信号（CAS）和引入附加延迟，减少命令的冲突——总线“冒泡”现象，提高了总线的利用率。因此，DDR2 SDRAM 具有更高的速度及带宽，同时功耗更低，散热更好。
DDR3 SDRAM 是最新一代的SDRAM，工作电压由1.8V 降低至1.5V，并增加了异步复位功能。DDR3 在DDR2 的基础上，采用了如下的新型设计：采用8 比特的预读取设计，即DRAM 的内核频率为外部数据频率的1/8；采用100nm 以下工艺，目前最新工艺为Epida 公司发布的50nm 工艺技术；采用点对点的拓扑结构，减轻了地址总线与命令总线的负担。面向64 位等高位宽总线系统应用时，DDR3 显然在性能上更胜一筹。此外DDR3 SDRAM 采用了根据温度自动刷新、局部自刷新等一些新技术，由于工艺上的优势，在功耗方面显然更为出色。
DDR2 存储芯片的容量大多数都以M*W的方式来表示。其中，M是该芯片中存储单元的总数，单位是兆（M），W是每个存储单元的容量，即芯片的位宽（Width），单位是bit。例如8M*8就是一个8bit，有8M个存储单元的芯片，总容量是64Mbits（8MB）。
控制器与DDR2存储芯片之间需要PHY电路作为接口设备
2、DDR2容量
3、full-rate和half-rate
在Avalon-MM接口上数据总线的位宽，full产生一个2X存储器数据位宽。half产生一个4X存储器数据位宽。
The full-rate state machine supports 1T address and command, and always issues memory burst length of 4.
The half-rate state machine supports 2T address and command, and always issues memory burst length of 8.
这里的 half rate/full rate 指是 DDR IP 的 数据控制 和 device 器件接口间的时钟速率关系.
数据控制: 指 DDR 数据传输控制部分。
device 接口: 指的是 DDR IP和 ddr device 的连接.
full rate时: 上述两者 clock 频率相同, 数据宽度 前者 = 后者 x2 如果device接口是16位，则数据接口是32位
half rate时: 上述两者 clock: 前者 = 后者 /2, 数据宽度: 前者 = 后者 x4 如果device接口是16位，则数据接口是64位
这一参数选项存在原因是为了, 降低时钟频率
同时为什么会出现full或half模式下，频率相同，但数据宽度不一样
因为DDR2内部是双边沿，但是控制是单边沿。
4、memory burst length和burst_size的关系
Memory burst length（存储器突发长度）：设置每个传输读取或写入字的数量。 单位：beats 范围：4 or 8
存储器突发长度为4 等同于半速率设计中本地突发长度为1（四分之一），也等同于全速率设计中本地突发长度为2（二分之一）。
在HPC II中：
half-rate模式下，memory burst length只能是8
full-rate 模式下，memory burst length只能是4
local_size（本地突发长度）：连续读或写到memory字的个数。
如果选择memory burst length=4，half rate，则local burst size是1，所以local_zise总是1
如果选择memory burst length=4，full rate，则local burst size是2，所以local_size应该设置为1或2对应每次的写读请求
如果是local_size=2的时候，则一次写入2个local_wdata，两个64位
5、4bit预读
内存基本工作步骤分为： 从系统预读数据 → 保存在内存单元队列 → 传输到内存I/O缓存 → 传输到CPU系统处理。‘
正是因为DDR2可以预读4BIT数据，所以，可以采用四路传输，而由于DDR只能预读2BIT数据，则只能采用200MHZ的两条传输线路实现400MHZ。这样，DDR2就完全实现了在不降低总频率的情况下，将核心频率降低到100MHZ，从而很轻松能够实现更小散热量，更低电压要求。
而预读取则是指对于即将执行的数据，采用预先读取待用的技术，在需要时既可快速进入处理环节，这样减少了数据查找、等待、排队的时间。
6、为什么DDR2的突发长度是4和8
因为他是预读4bit结构，所以64位，传到16位，至少需要传输4次