继续之前的话题，这里来到了《内存的秘密 第二部分》
https://www.bit-tech.net/reviews/tech/memory/the_secrets_of_pc_memory_part_2/1
第一章 紧凑型 DDR
SO-DIMM（小外形双列直插式内存模块，small outline dual in-line memory module）是最常见的移动内存类型：其尺寸几乎是标准 DIMM 的一半，并且不同代之间的连接引脚数量也有所不同。它最常用于笔记本电脑、嵌入式系统、打印机和高端网络设备。除此之外紧凑型和移动型 DDR 还有其他外形尺寸，包括 Mini DIMM 和 Micro DIMM，其区别如下表所示。
引脚数量
尺寸
移动 DDR（例如采用 SO-DIMM 外形尺寸的 DDR）具有一些动态功率调节功能，可以降低自身功耗降尽可能的延长待机时间。这些功能包括部分阵列自刷新 (Partial Array Self-Refresh ，PASR)、温度补偿自刷新 (Temperature Compensated Self-Refresh，TCSR) 和深度省电 (Deep Power Down，DPD)。移动内存设计人员需要努力平衡功耗与性能关系。
个别 DRAM 制造商可能也拥有专有的节能技术，例如，Elpida Memory 就拥有一项名为超级自刷新 (Super Self-Refresh，SSR) 的技术，可将 DDR1 自刷新电流降低 95%。【注释：SSR 是一种新型电路技术，它与嵌入式纠错电路 (ECC) 协同工作，显著延长了内部刷新间隔。ECC 会在退出自刷新周期时检查并纠正数据。SSR 功能取代了传统 SDRAM 中常见的自刷新功能。SSR 利用片上温度传感器（通常称为自动温度补偿自刷新 (ATCSR)），自动调整自刷新时间，以补偿内部温度变化。这是 2005年的技术。】
为了理解移动内存功耗的本质，我们只需使用如下基本公式：
总功率=核心功率+IO功率
DDR GDDR和 移动DDR 内存功耗比较
需要注意的是：DIMM和SO-DIMM使用的DDR芯片通常都是相同的。此外，还有一种 LPDDR (Low Power Double Data Rate SDRAM)的内存芯片，这种和 DDR 芯片差异较大需要特别注意。
DRAM自刷新技术
即使在没有读取数据时，内存（RAM） 也需要持续进行刷新以保持电容器中的电荷。因为DRAM使用电容器来记录数据，其中的电荷会随着时间的推移逐渐泄漏。为了确保数据的可靠必须进行刷新操作，这个操作简单的说就是对于电容再次充电。
这是 RAM （易失性存储器）与非易失性存储器（例如，只读存储器 ROM 或闪存NAND 或 NOR）的主要区别。在笔记本电脑和手持设备等移动设备中，这种自刷新特性不断改进，努力降低功耗，从而延长设备的待机时间。
以下章节介绍了移动 DDR 使用的四种不同的节能方法。
- 温度补偿自刷新
- 部分阵列自刷新
- 深度断电
- 时钟停止模式
当计算机处于休眠或睡眠模式时，在关闭自刷新功能之前，内存内容会被复制到硬盘驱动器，这样内存不消耗电力同时数据也得到了保存。
温度补偿自刷新 (TCSR)
温度补偿自刷新技术在各种内存上都有使用。当DRAM 进行刷新操作时，功耗会增加。此外执行刷新操作时无法进行读写操作。因此，从技术角度厂商都在想办法降低内存刷新的频率。
DDR1 和 DDR2只有一种自刷新模式，而 DDR3 则增强了这项技术，新增了两种温度敏感型自刷新模式。当 DDR3 温度低于 85˚C (185˚F) 时，刷新间隔设置为 7.8µs。如果工作温度介于 85˚C (185˚F) 和 95˚C (203˚F) 之间，则刷新间隔需要降至 3.9µs（速度提高一倍）。
该技术基于以下原理：DRAM 保留数据的时间与工作温度直接相关。较高的温度会导致 DRAM 因电荷泄漏而更快地丢失数据。因此，温度升高后需要增加刷新频率才能保证数据不丢失。
当温度较低时，自刷新周期可以更长，根据这个特性，当 DDR3 在 85˚C (185˚F) 以下运行时，降低刷新频率可以在功耗方面节省近 50%。对于台式机内存模块，因为通常有足够的的空间进行散热， DIMM 的温度很少会超过 60˚C (140˚F)。不同DRAM 制造商的刷新间隔可能略有不同 ， 这取决于各个公司使用的电路和芯片制造技术，但这种差异也可能导致移动内存和设备 BIOS 之间的一些兼容性问题。一些制造商也可能根据他们放置或使用温度传感器的位置而略微不同地实现此功能；有些温度传感器位于片上或 DIMM 上，前者专门检测内存核心温度，而位于DIMM 上的传感器更多用于检测环境温度。
部分阵列自刷新 (Partial Array Self-Refresh ，PASR)
DRAM 芯片内部包含由列和行构成的内存条，类似于 Microsoft Excel 等电子表格程序中的工作表。PASR 技术预先编程了 DRAM 的某些自刷新行为，用于寻址这些列和行，以降低功耗。
例如：
- 完整阵列：组 0、1、2 和 3
- 半阵列：组 0 和 1
- 1/4 阵列：Bank 0
- 1/8 阵列：Bank 0，行地址 MSB = 0
- 1/16 阵列：Bank 0，行地址 MSB 和 MSB-1 均等于零
为了降低自刷新期间的功耗，移动 DDR 可以选择性刷新某些bank中的数据而不刷新其他bank。
部分阵列自刷新示意图 来源：Elpida Memory
不同 的PASR 配置对应的不同电流消耗 来源：Micron Technology
当需要刷新的阵列数量较少时，自刷新电流会下降；但当温度升高时，电流消耗会自动增加，因为阵列需要更频繁地刷新。为此，PASR功能通常使用芯片内部嵌入的热传感器来确定其精确温度。
深度断电 (Deep Power Down , DPD)
在深度掉电模式下，内部电源关闭，所有刷新操作暂停。因此，进入深度掉电模式后数据将无法保留。
在正常运行情况下，单个活动存储体的功耗通常低于 80mA。进行刷新操作时，功耗约为正常运行时的三倍，但在深度掉电模式下，电流消耗降至约 10µA。
自刷新和深度断电模式概述 来源： Elpida Memory
时钟停止模式 （Clock Stop Mode）
此功能通过减少时钟路径上的转换来降低功耗。镁光科技称，主要有两种方法可以实现此目的：
- 当数据传输需要不同的速度时，改变时钟频率
- 在整个时钟停止模式期间，保持 CKE 为高电平，CK 为低电平，CK 为高电平
所采用的方法取决于具体产品的要求。移动 DDR 内存可以在运行过程中更改时钟频率，但只有在满足所有时序和内存刷新要求的情况下才可以这样做。
根据 JEDEC 的规定，在以下条件下甚至可以完全停止时钟：
- 最后一个命令（ACTIVE、READ、WRITE、PRECHARGE、AUTO REFRESH 或 MODE REGISTER SET）已执行完成，包括读取突发期间的任何数据输出；每个访问命令的时钟脉冲数取决于设备的 AC 时序参数和时钟频率。
- 相关时序条件（tRCD、tWR、tRP、tRFC、tMRD）已满足。
- CKE 处于高位。
时钟停止模式的进入和退出 来源： JEDEC