针对DDR5，已经写了很多文章来分析，但最近工作中碰到一个问题，同一个channel里的CB是不是可以任意互换？ 让我对DDR5的ECC功能有一些疑问，查了下资料发现这里面水挺深，ECC居然还有好几种？
DDR作为目前主板上带宽最高的设备和协议，误码率当然是其中最重要的参数之一，但普通工程师一般不会接触到误码率，在日常工作中往往是以ECC和SI（signal quality）来体现的，SI保证误码率量级不要超出要求，ECC则负责出现误码情况的时候进行修正。
ECC，全称Error Correction Code，是用来在DDR数据传输过程中出现误码的时候进行检查并且纠正的，它极大地增强了DDR设备的RAS（Reliability， Availability，and Serviceability）特性。
DDR5的ECC有很多种方式，这篇文章就会具体分析每种方式的实现方式及其功能，首先针对我的问题，出现在memory connector上的CB，也即check bit，是属于DQ的，但又独立于DQ，有专属于CB的DQS来配合使用，因此理论上CB在同一个channel内是可以任意互换的。
不同的ECC方案
Side-band ECC 边带ECC
边带ECC，顾名思义是增加了边带ECC信号，对于DDR5来说，64bit的数据将会要求额外增加8bit side band ECC信号，也即总共72bit数据。当然DDR5内部有subchannel，所以也会有32+4的组合。
有side band ECC的DDR，也即默认是RDIMM，带有控制器。
读写过程中有些不同，对于读，控制器会根据数据产生ECC code，并且将ECC code与实际数据一同发送出去；对于写，控制器会读取ECC code与实际数据，并且根据实际数据再产生ECC code，将前后ECC code对比来确认收到的数据是否正确。 这种方式不会产生额外的读或者写命令，与inline ECC相比，在没有接收到错误数据的时候，延迟更小。
Inline ECC 内联ECC
内联ECC一般用于LPDDR设计中，因为LPDDR颗粒位宽是固定的，LPDDR5/4都是16bit，边带ECC在这种情况下性价比就很低了，以64bit数据为例，需要8bit ECC，但因为没有8bit LPDDR，就还是需要增加一颗16bit的颗粒，并且即使增加颗粒，因为ECC只有8bit，反而会有额外的开销花在地址和命令通道上，影响性能。
在这种背景下，内联ECC变成了LPDDR的选择。这种方式不需要为ECC提供单独的芯片支持，而是就放在和数据同一颗颗粒内，没有额外开销，所以LPDDR的数据宽度和实际通道宽度相同。
在内联ECC里，会对每一个16bit内存分区，部分内存会用来分配给ECC code。对于ECC code，有两种处理方式，一种是将ECC和WR或者RD数据一块发送；另一种则是当不一起发送的时候，控制器会为ECC code单独生成WR和RD命令。高性能的处理器可以通过将几个连续地址的ECC打包在一块来降低这种ECC命令的开销，所以当数据流是连续地址的时候，延迟损失会更小。
On-die ECC 片上ECC
以上两种方式，都是针对传输通道上的数据误码，也即发送和接收方（CPU和DRAM）总有一方是正确的，通过ECC code可以发现并且解决一部分误码；on die ECC则与它们不同，专门用于DRAM内部可能出现的误码。
On die ECC的实现方式是对于每128bit数据，DRAM会有8个额外的bit来进行ECC存储，根据ECC算法，这样可以用来纠正任何读取数据位上的任何一位错误。
需要注意的是，这是一种发生在DRAM内部的过程，是为了防止在高速情况下发生片上单位错误，对于DRAM到CPU之间的通道传输没有帮助，并且CPU也不会有感知这一过程。
实际应用中，On die ECC可以与其他方式，比如以上的任意一种结合使用，来增强端到端RAS。
Link ECC
Link ECC方案是LPDDR的功能，提供单bit error的修正功能。
控制器会为WR数据计算ECC，并且在特定位上与数据一起发送，DRAM在接收端可以基于收到的数据再次产生ECC，并且和收到的ECC对比，这样来修正任意一位的bit error；对于RD，模式相反。但link ecc并不能修正片上的错误。
所以说，inline ecc和link ecc结合在一起使用可以提供单bit错误的端到端保护。
四种方式对比
| Compare | Side-band ECC | Inline ECC | On-die ECC | Link ECC |
|---|---|---|---|---|
| Memory Type | DIMM | LPDDR | DRAM | LPDDR5 |
| Latency Penalty | Low | Higher | Low | High |
| Reliability | High | Lower-er | High | Lower |
| Cost | High | No cost | Lower | No cost |
| Protect Area | Channel | Channel | DRAM | Channel |
结语
随着DDR速率的不断攀升，不管是片内还是通道，误码率也要求不断降低，这两者都为设计带来了很大挑战，因此ECC基本上变成了标配（当然其他高速接口也都有各自的ECC处理办法）。通过各种ECC的组合，对颗粒及通道上可能出现的误码进行修正，也算是为了高速所作出的努力。文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-608444.html
因为不同厂商和设计方的考虑，现在一种功能往往以不同的方式实现，来增强某一协议中不同的方面，随着速率和复杂度提升，这也是不得已而为之的吧……不过不管如何，各种借口总是朝着更快更强的方向在努力，期待看到DDR突破10000MHZ的那天！文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-608444.html
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