內(nèi)存子系統(tǒng)是 SoC 中最復(fù)雜的系統(tǒng)之一，對芯片的整體性能至關(guān)重要。近年來，內(nèi)存市場呈爆炸式增長，在移動、消費(fèi)和企業(yè)系統(tǒng)中勢頭強(qiáng)勁。這不僅導(dǎo)致內(nèi)存控制器 （MC） 越來越復(fù)雜，還導(dǎo)致將內(nèi)存子系統(tǒng)連接到外部 DRAM 的 PHY變得非常復(fù)雜。

由于 SoC 和 DRAM 之間的數(shù)據(jù)高速傳輸，因此有必要對內(nèi)存接口信號進(jìn)行復(fù)雜的training以獲得最佳操作（更好的眼圖）。

MC 和 PHY 的集成是一個重大挑戰(zhàn)，特別是如果兩個IP 塊來自不同的供應(yīng)商（當(dāng)然即使同一家供應(yīng)商也可能是獨(dú)立開發(fā)的）。關(guān)鍵原因是內(nèi)存協(xié)議的快速發(fā)展，以及控制器和 PHY 之間的 DFI 接口在 MC-PHY training的要求方面沒有完全指定，或者在某些情況下是模棱兩可的。

為什么 MC-PHY 集成現(xiàn)在不是一個大問題？

隨著 DFI MC-PHY 接口規(guī)范的推進(jìn)，事情正朝著正確的方向發(fā)展。對于不熟悉 DFI 的人來說，這是一個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它定義了任何通用 MC 和 PHY 之間的接口信號和協(xié)議。自 2006 年 DFI 1.0 問世以來，該規(guī)范穩(wěn)步發(fā)展，涵蓋了 MC-PHY 操作的所有方面。

但這并不是 MC-PHY 集成變得更容易的唯一原因。為了更好地理解這一點(diǎn)，我們需要研究 MC 和 PHY 在training過程中如何相互作用。有兩種基本方法可以trainingmemory信號：

PHY evaluation mode or DFI Training mode- 此模式可由 PHY 或MC 啟動，無論哪一方啟動training，MC 都會設(shè)置DRAMgate/read data eye/write/CA training，并定期發(fā)出read或write等training命令。PHY 負(fù)責(zé)確定每個操作正確的編程延遲，但 MC 必須啟用和禁用 DRAM 和 PHY 中的training邏輯，以及生成必要的read/write/mrr命令。因此，DFI Training mode需要MC進(jìn)行足夠多的配合，并且在早期的 DFI 規(guī)范中是強(qiáng)制性的。然而在較新的DFI中，這種DFI Training mode已成為 MC 的可選項(xiàng)。

PHY independent mode– 這是一種 PHY 執(zhí)行DRAM training的模式，MC 很少參與。PHY 生成所有read/write命令并編程每個操作的延遲，而 MC 耐心等待“done”狀態(tài)。

PHY IP 提供商已決定通過在其IP中實(shí)現(xiàn)對PHY independent mode的支持來獲得training的所有權(quán)，保留基于其PHY架構(gòu)優(yōu)化 PHY training算法的控制權(quán)。

隨著 PHY 復(fù)雜性和DDR速率增加的挑戰(zhàn)，對 PHY independent mode的支持為PHY IP提供商增加了寶貴的差異化優(yōu)勢。

在PHY-independent mode中，內(nèi)存控制器的作用是什么？

由于 PHY 在training期間承擔(dān)了大部分繁重的工作，因此 MC 只需要關(guān)注兩個問題：

何時發(fā)出training請求？

將控制權(quán)交給 PHY 進(jìn)行training時，DRAM需要處于什么狀態(tài)，當(dāng) PHY 將控制權(quán)交還給 MC 時，DRAM將處于什么狀態(tài)？

因此，MC 將 PHY training的請求作為中斷進(jìn)行處理，它需要安排一些為實(shí)現(xiàn)最佳內(nèi)存操作所做的許多事情。?

審核編輯：黃飛