杰哥的小笔记
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SDRAM 在不同访存模式下的带宽分析与实验
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原文中文，约6700字，阅读约需16分钟。
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内容提要
本文分析了不同访存模式下SDRAM的带宽表现，比较了DDR3与DDR4的性能。在顺序访存中，DDR3接近峰值带宽，而DDR4因新瓶颈显著下降。随机访存性能依赖Bank交错，受限于tFAW，对同一Bank的随机访存性能最低，受限于tRAS和tRP。
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关键要点
- 本文分析了不同访存模式下SDRAM的带宽表现，比较了DDR3与DDR4的性能。
- 顺序访存中，DDR3接近峰值带宽，而DDR4因新瓶颈显著下降。
- 随机访存性能依赖Bank交错，受限于tFAW，对同一Bank的随机访存性能最低，受限于tRAS和tRP。
- SDRAM由多级层次组成，包括Channel、Rank、Bank Group、Bank、Row和Column。
- 在顺序访存中，DDR3-1866的带宽达到峰值的95.6%，而DDR4-3200仅为66.4%。
- DDR4的性能下降是由于Bank Group的分层结构导致的tCCD_L增加。
- 通过地址映射的方式，顺序访存可以实现不同层次的交错，从而提高带宽。
- 随机访存的性能受限于Activate和Precharge的频繁执行，DDR3和DDR4的性能分别为46.0%和44.5%。
- 对同一Bank的随机访存性能最低，DDR3和DDR4的带宽分别为8.5%和5.2%。
- 总结：顺序访存中DDR3表现优异，DDR4依赖地址映射；随机访存性能受限于tFAW和延迟。
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延伸问答
SDRAM的不同访存模式有哪些？
SDRAM的不同访存模式主要包括顺序访存和随机访存。
DDR3和DDR4在顺序访存中的带宽表现如何？
在顺序访存中，DDR3的带宽达到峰值的95.6%，而DDR4仅为66.4%。
随机访存性能受哪些因素影响？
随机访存性能受限于Activate和Precharge的频繁执行，以及tFAW的限制。
为什么DDR4的性能在顺序访存中下降？
DDR4的性能下降是由于Bank Group的分层结构导致的tCCD_L增加。
如何通过地址映射提高SDRAM的带宽？
通过地址映射实现不同层次的交错，可以提高顺序访存的带宽。
对同一Bank的随机访存性能如何？
对同一Bank的随机访存性能最低，DDR3和DDR4的带宽分别为8.5%和5.2%。
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