DDR SDRAM的内部结构Cell Structure

最近想对DDR了解多一点，看标准的时候发现有些概念还是不清楚，比如预充电Precharge是什么？刷新Refresh，又是为什么？要知道这些问题的答案，就需要知道DDR内部存储单元结构，通过查阅资料，总结如下，分享给大家。

DDR SDRAM Bit Cells

DDR SDRAM是类似一个网格阵列，其中基本存储单元称之为cell。

每个Cell包含一个电容Cbit和一个FET管，能个存储一个bit的数据。如下图。Row(word)line称为字线，也就是DDR的行地址线，它连在了FET的g极。通过控制字线电压就可以控制FET的开启与关闭了，也就可以对Cbit电容进行充电或者是放电了。

Cbit里面如果存储有电荷，即S端电压为VCC，那么就是存储的1，否则就是存储的0。

Ccol为寄生电容。

Cell是如何读写的呢？

以上图Cell0为例子

读过程

1---首先关闭所有字线，W0，W1…Wn。让所有FET均不导通。

2---然后将位线B0通过预充电开关Precharge（图中未画出）拉到Vcc/2，即VB0=Vcc/2。（这个操作就是预充电Precharge）

3---再断开预充电开关Precharge Switch，停止充电。

4---将W0置为高电平Vcc，此时Cell0的FET导通。

如果原来存储的是1，Cbit电压大于VB0，那么Cbit会对字线B0充电，使得VB0>Vcc/2，此时VB0经过放大器Sense AMP后放大电压到VCC电平，即读出1。

如果原来存储的是0，Cbit电压小于VB0，于是字线B0会对Cbit充电，使得VB0<VCC/2，此时VB0经过放大器Sense AMP后电压被拉直GND，即读出0。

写过程

写0

1---首先将位线B0拉低

2---然后将W0拉高，打开FET，Cbit通过B0放电置GND

3---拉低W0，完成写入0

写1

1---首先将位线B0拉高

2---然后将W0拉高，打开FET，Cbit通过B0充电至VCC

3---拉低W0，完成写入1

DDR为什么要刷新

其实了解了Cell结构，这个答案就很清楚了，DDR的数据保存就是通过Cbit电容保存电荷，因为漏电流的存在，如果长时间不操作Cell，那么电荷就会漏光，保存的数据就没有了。

所以为了保存住数据，需要定期对Cell单元里面的数据进行读取，然后再写入，这个过程就叫刷新。

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