M65KG512AB
512Mbit (4 banks x 8 Mb x 16)
1.8 V supply, DDR low power SDRAM
Features
■
512Mbit Synchronous Dynamic RAM
– Organized as 4 banks of 8 Mwords, each
16 bits wide
Double Data Rate (DDR)
– 2 Data Transfers/Clock cycle
– Data Rate: 332 Mbit/s max. for 6ns speed
class
Supply voltage
– V
DD
= 1.7 to 1.9 V (1.8 V typical in
accordance with JEDEC standard)
– V
DDQ
= 1.7 to 1.9 V for Inputs/Outputs
Synchronous Burst Read and Write
– Fixed Burst Lengths: 2-, 4-, 8-, 16 words
– Burst Types: Sequential and Interleaved.
– Clock Frequency: 133 MHz (7.5 ns speed
class), 166 MHz (6 ns speed class)
– Clock Valid to Output Delay (CAS Latency):
3 at the maximum clock frequency
– Burst Read Control by Burst Read
Terminate And Precharge Commands
Automatic Precharge
Byte Write controlled by LDQM and UDQM
Low-power features
– Partial Array Self Refresh (PASR)
– Automatic Temperature Compensated Self
Refresh (ATCSR)
– Driver Strength (DS)
– Deep Power-Down mode
– Auto Refresh and Self Refresh
LVCMOS interface compatible with multiplexed
addressing
Operating temperature:
–
−30
to 85 °C
–
−30
to 105 °C
The M65KG512AB is only available as part of a multi-chip package product.
Wafer
■
■
■
■
■
■
■
■
February 2007
Rev 3
1/54
www.st.com
1
Contents
M65KG526AB
Contents
1
2
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Signal descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
2.14
2.15
Address Inputs (A0-A12) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Bank Select Address Inputs (BA0-BA1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Data Inputs/Outputs (DQ0-DQ15) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Chip Enable (E) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Column Address Strobe (CAS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Row Address Strobe (RAS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Write Enable (W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Clock Inputs (K, K) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Clock Enable (KE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Lower/Upper Data Input Mask (LDQM, UDQM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Lower/Upper Data Read/Write Strobe Input/Output (LDQS, UDQS) . . . . 10
V
DD
supply voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
V
DDQ
supply voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
V
SS
ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
V
SSQ
ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3
Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
Mode Register Set command (MRS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Extended Mode Register Set command (EMRS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Bank(Row) Activate command (ACT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Read command (READ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Read with Auto Precharge command (READA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Burst Read Terminate command (BST) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Write command (WRIT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Write with Auto Precharge command (WRITA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Precharge Selected Bank/Precharge All Banks command (PRE/PALL) . 14
Self Refresh Entry command (SELF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Self Refresh Exit command (SELFX) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2/54
M65KG526AB
Contents
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
3.17
Auto Refresh command (REF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Power-Down Entry command (PDEN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Power-Down Exit command (PDEX) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Deep Power-Down Entry command (DPDEN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Device Deselect command (DESL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
No Operation command (NOP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4
Operating modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
Power-Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Burst Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Burst Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Self Refresh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Auto Refresh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Power-Down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Deep Power-Down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
5
Registers description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
5.1
5.2
Mode Register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Extended Mode Register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
6
7
8
9
Maximum rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
DC and ac parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Part numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3/54
List of tables
M65KG526AB
List of tables
Table 1.
Table 2.
Table 3.
Table 4.
Table 5.
Table 6.
Table 7.
Table 8.
Table 9.
Table 10.
Table 11.
Table 12.
Table 13.
Table 14.
Table 15.
Table 16.
Table 17.
Table 18.
Table 19.
Signal names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Bank selection using BA0-BA1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Minimum delay between two commands in concurrent Auto Precharge Mode . . . . . . . . . 18
Burst Type Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Operating modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Mode Register definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Extended Mode Register definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Operating and ac measurement conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Capacitance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
DC Characteristics 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
DC characteristics 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Self Refresh current (I
DD6
) in normal operating mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
AC characteristics - T
J
= -30 to 85 °C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
AC characteristics - T
J
= -30 to 105 °C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
AC characteristics measured in clock period . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Ordering Information Scheme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4/54
M65KG526AB
List of figures
List of figures
Figure 1.
Figure 2.
Figure 3.
Figure 4.
Figure 5.
Figure 6.
Figure 7.
Figure 8.
Figure 9.
Figure 10.
Figure 11.
Figure 12.
Figure 13.
Figure 14.
Figure 15.
Figure 16.
Figure 17.
Figure 18.
Figure 19.
Figure 20.
Figure 21.
Figure 22.
Figure 23.
Figure 24.
Figure 25.
Figure 26.
Figure 27.
Figure 28.
Figure 29.
Figure 30.
Logic diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Functional block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Simplified command state diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
AC measurement I/O waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
AC measurement load circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Definition of command and address inputs timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Definition of Read timings 1/2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Definition of Read timings 2/2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Consecutive Bank(Row) Activate command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Read followed by Read in same bank and row . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Read followed by Read in a different bank . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Read with Auto Precharge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Read followed by Auto Precharge ac waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Read operation (Burst lengths = 2, 4 and 8, CAS latency = 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Burst Terminate during Read operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Write followed by Write in same bank and row . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Write followed by Write in a different bank . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Write operation with Auto Precharge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Write with Auto Precharge ac Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Write operation (Burst lengths = 2, 4 and 8, CAS latency = 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
AC Write ac waveforms (data masking using LDQM/UDQM). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Mode Register/Extended Mode Register Set commands ac waveforms . . . . . . . . . . . . . . 43
Read followed by Write using the Burst Read Terminate command (BST) . . . . . . . . . . . . 44
Write followed by Read (Write completed) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Write followed by Read in the same Bank and Row (Write Interrupted). . . . . . . . . . . . . . . 46
Power-Up sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Auto Refresh command ac waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Self Refresh Entry and Exit commands ac waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Deep Power-Down Entry command ac waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Deep Power-Down Exit ac waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5/54