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专栏 《深入理解DDR》

1. 预充电（Precharge）含义

由于SDRAM的寻址具体独占性，因此在进行完读写操作后，若需对同一L-Bank的另一行进行寻址，则必须先关闭原有的行，然后重新发送行/列地址。预充电（Precharge）操作用于关闭当前的工作行，以准备打开新行。

2. Cell 预充电原理

预充电是一种操作，通过对存储体内的数据进行重写，对工作行中的所有存储体进行数据重置。

预充电操作会将S-AMP中的数据回写，这会干扰存储电容的电量。电容的电量或产生的电压将成为判断逻辑状态的依据。在判断过程中需要设定一个临界值，一般为电容电量的一半。如果电容电量超过这个临界值，就进行重写，表示逻辑1；否则，不进行重写，表示逻辑0（即放电）。一般会将电容的另一端接入一个指定的电压（电容电压的一半），这样做可以帮助在重写时进行比较和判断。

引用
作者： 硬件十万个为什么
链接： SDRAM的 预充电（Precharge）和 刷新（Refresh）

3. Cell 预充电过程

下面以cell 0 为例子， 说明读写过程中 cell 预充电过程

3.1 读过程(包含预充电步骤)

• 首先，将所有字线（W0，W1…Wn）关闭，使所有场效应晶体管（FET）不导通。

• 然后，通过预充电开关（未在图中显示）将位线B0拉到Vcc/2，即VB0=Vcc/2。这个操作被称为预充电。在读操作中，位线需要预充电至Vcc/2。

• 接下来，断开预充电开关，停止充电。

• 将W0设置为高电平Vcc，此时Cell0的FET导通。

如果原来存储的是1，Cbit电压将大于VB0，使得Cbit对字线B0充电，导致VB0>Vcc/2。经过放大器Sense AMP放大后，VB0电压会达到VCC电平，也就是读出1。

如果原来存储的是0，Cbit电压将小于VB0，字线B0将对Cbit充电，使得VB0<VCC/2。经过放大器Sense AMP后，电压被拉到GND，即读出0。

3.2 写过程

写0

• 首先，将位线B0拉低。

• 然后，将W0拉高，打开FET，使得Cbit通过B0放电到GND。

• 最后，将W0拉低，完成写入逻辑0的操作。

写1

• 首先将位线B0置于高电平状态。
• 接下来，将位线W0拉高，打开场效应晶体管，并使Cbit通过B0充电至VCC电压。
• 最后，将位线W0拉低，完成将1写入Cbit。

引用
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4. 预充电命令工作机制

PRECHARGE命令用于停用特定存储体中的打开行或所有存储体中的打开行。在发出PRECHARGE命令后的指定时间（tRP），存储体将可用于后续行激活，但并发自动预充电的情况除外，在并发自动预充电的情况下，允许对不同存储体发出READ或WRITE命令，只要它不中断当前存储体中的数据传输，并且不违反任何其他定时参数。一旦存储体被预充电，它就处于空闲状态，并且必须在向该存储体发出任何读取或写入命令之前被激活。

如果在该存储体中没有打开的行（空闲状态），或者如果先前打开的行已经在预充电过程中，则允许PRECHARGE命令。但是，预充电周期将由向存储体发出的最后一个PRECHARGE命令决定。

如果读或写命令的第二个脉冲上的CA10为低电平（在命令真值表中显示为AP=L），则自动预充电功能被占用。此功能允许在突发读取周期期间部分或完全隐藏预充电操作（取决于CAS延迟），从而提高随机数据访问的系统性能。RAS锁定电路在内部延迟预充电操作，直到阵列恢复操作完成（tRAS满足），以便可以在任何读取时发出自动预充电命令。自动预充电也在写命令期间实现。由自动预充电命令进行的预充电操作将不会开始，直到突发写入序列的最后数据被正确地存储在存储器阵列中。在向该存储体发出隐藏的预充电命令（AutoPrecharge）之后的指定时间（tRP），该存储体将可用于随后的行激活。

5 Precharge Command Modes

DDR5支持三种不同类型的预充电命令：Precharge、Precharge All和Precharge Same Bank。
Precharge预充电命令（PREpb）将预充电应用于BG[2：0]定义的特定存储体组中BA[1：0] {如果适用}定义的特定存储体，

而Precharge All（PREab）将预充电应用于所有存储体组中的所有存储体。

Precharge Same Bank（PREsb）将预充电应用于所有存储体组中BA[1：0]定义的特定存储体。在3DS DDR5 SDRAM设备的情况下，也将选择CID[3：0]来识别目标裸片。

参考

硬件十万个为什么	https://www.sohu.com/a/126626646_463982

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