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Cheng Ping Chan
Cheng Ping Chan
主管工程师

DDR5 系统管理引入了一种全新的边带总线,其正式名称为 JESD403-1 JEDEC 模块边带总线。 DDR5 标准的开发正由 JEDEC 和 MIPI 联盟合作进行。

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MIPI I3C Basic Adopted in New JEDEC DDR5 Standard

在引入这种全新应用的情况下,该应用所用到的 SPD 集线器、PMIC 和微控制器需要在确保协议合规性的基础上实现高度集成。 因此,瑞萨开发了一种结合瑞萨 SPD5 集线器 SPD5118、瑞萨 PMIC、温度传感器和新款瑞萨 RA RA2E2 组的解决方案,以实现符合 JEDEC JESD403 和 MIPI I3C BasicSM 要求的边带总线操作。 另一方面,这些关键的瑞萨设备已通过 MIPI I3C BasicSM 的全面认证,并且该系统还能够向后兼容旧版 JEDEC I2C 实施。

DDR5 DIMM 边带总线和主机总线的简要架构

瑞萨 DDR5 解决方案附带原型套件,可配合上述的总线和电源布局架构使用,并在 RA I3C 总线的前端采用了电平移动电路,以满足 JESD403-1 的特定总线电压要求。 客户可以通过他们的 SDRAM 模块充分利用此集成套件,从而加速产品发布计划。

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DDR5 UDIMM

管理总线协议

边带总线采用特定的结构化寻址方案(如下文简述)来识别 DIMM 以及 DIMM 上的设备。 因此,I3C 基础的 ENTDAA 和基于 PID 的地址计算方案并不需要强制执行。 基于此情况,SPD 集线器通过两个模式处理地址计算和 HID 分配,而 DIMM 上能够以 I3C 基础模式运行的设备应为 JEDEC SETHID CCC 和 SETAASA CCC 提供支持。

JEDEC I2C 模式中(默认通电),通信(以 DIMM 上的设备为目标从属设备)由主机发出启动条件开始,后接 7 位从属地址和一个读/写字位。 通信过程中,作为首个接收器的 SPD 集线器将替换寻址 DIMM 的从属地址的 LSB 3bits(HID)并转发到本地总线,不包括 0x7E 的广播地址。 SPD 集线器借助精密电阻检测 HID/DIMM_ID 并辅助 HID 分配。

JEDEC I3C 模式将一直生效,直至作为边带总线上首个接收器的 SPD 集线器接收到 JEDEC SETHID CCC 为止。 一旦集线器检测到 JEDEC SEHID CCC,集线器便会停止 HID 数位翻转,并将传入的 7 位从站地址按原样透明地传送到本地总线中。 在此操作之后,DIMM 上所有从 SPD 集线器接收 SETHID CCC 的 I3C 设备应更新其静态地址分配,并等待 SETAASA CCC 完成地址分配以进入 I3C 基础操作。

下图对上述两种模式的操作说明进行了汇总。

在收到 JEDEC SETHID CCC 之前,I2C 模式默认通电。

 

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JEDEC I2C mode

 

接收到 JEDEC SETHID CCC 时进入 I3C 模式。

 

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JEDEC I3C mode

 

RA2E2 组包含全面通过 MIPI I3C BasicSM 认证的 I3C 接口,可向后兼容旧版 JEDEC I2C 实施,设计师能够简化硬件设计,同时轻松而顺畅地实现从旧版 I2C 平台到 I3C 平台的转移。

DDR5 ARGB LED 控制实施

RA2E2 组在尺寸仅为 4.00 x 4.00mm 的 24 引脚 HW 四方扁平无引脚 (HWQFN) 封装中提供 6 通道的通用 PWM 定时器。 借助硬件支持,可以通过最大化可控 ARGB LED 阵列的数量来拓展照明效果的选项。

演示和验证

作为 MIPI 联盟的成员和较早采用 MIPI I3C Basic SM 和 JEDEC JESD 403-1 的先行者,瑞萨解决方案的边带总线运行和协议合规性验证已通过 Prodigy I3C协议分析器和模拟器完成,可支持 MIPI I3C Basic V1.0, V1.1 规格。 此外,瑞萨解决方案能够向后兼容 SM 总线,以满足英特尔目前对 LED 照明控制的 DDR4 和 DDR5 结构要求,而瑞萨的第三方合作商也将提供包括 H/W、F/W 和 S/W 在内的全套解决方案,从而改善整体开发环境。

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Commotech

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