本期講解的是高速PCB設計中,關于DDR布線知識。 一.DDR信號功能與網絡名 了解DDR的各個信號功能與網絡名。 與DDR相比,DDR2/3最大差別多了功能OTD與OCD。 重要信號線 1.DQS信號: DQS 是 DDR SDRAM 中的重要功能,它的功能主要用來在一個時鐘周期內準確的區分出每個傳輸周期,并便于接收方準確接收數據。每一顆芯片都有一個 DQS 信號線,它是雙向的,在寫入時它用來傳送由北橋發來的 DQS 信號,讀取時,則由芯片生成 DQS 向北橋發送。完全可以說,它就是數據的同步信號 2.CLK信號: DDR SDRAM 對時鐘的精確性有著很高的要求,而 DDR SDRAM 有兩個時鐘,一個是外部的總線時鐘,一個是內部的工作時鐘,在理論上 DDR SDRAM 這兩個時鐘應該是同步的。 二.分組設定 數據組的分組應該以每個字節通道來劃分,DM0、DQS0以及DQ0~DQ7為第1字節通道,DM1、DQS1以及DQ8~DQ15為第2字節通道,以此類推。每個字節通道內有嚴格的長度匹配關系。其他信號走線長度應按照組為單位來進行匹配,每組內信號長度差應該嚴格控制在一定范圍內。不同組的信號間雖然不像組內信號那樣要求嚴格,但不同組長度差同樣也有一定要求;數據信號組的布線優先級是所有信號組中最高的,因為它工作在2倍時鐘頻率下,它的信號完整性要求是最高的。另外,數據信號組是所有這些信號組中占最大部分內存總線位寬的部分,也是最主要的走線長度匹配有要求的信號組。 地址、命令、控制和數據信號組都與時鐘的走線有關。因此,系統中有效的時鐘走線長度應該滿足多種關系。設計者應該建立系統時序的綜合考慮,以確保所有這些關系都能夠被滿足。 時鐘信號:以地平面為參考,給整個時鐘回路的走線提供一個完整的地平面,給回路電流提供一個低阻抗的路徑。由于是差分時鐘信號,在走線前應預先設計好線寬線距,計算好差分阻抗,再按照這種約束來進行布線。所有的DDR差分時鐘信號都必須在關鍵平面上走線,盡量避免層到層的轉換。線寬和差分間距需要參考DDR控制器的實施細則,信號線的單線阻抗應控制在50Ω,差分阻抗控制在100Ω。時鐘信號到其他信號應保持在20 mil以上的距離來防止對其他信號的干擾。蛇形走線的間距不應小于20 mil。串聯終端電阻RS值在15~33Ω,可選的并聯終端電阻RT值在25~68 Ω,具體設定的阻值還是應該依據信號完整性仿真的結果。 三.布線要求 數據信號組:以地平面為參考,給信號回路提供完整的地平面。特征阻抗控制在50~60 Ω。線寬要求參考實施細則。與其他非DDR信號間距至少隔離20 mil。長度匹配按字節通道為單位進行設置,每字節通道內數據信號DQ、數據選通DQS和數據屏蔽信號DM長度差應控制在±25 mil內(非常重要),不同字節通道的信號長度差應控制在1 000 mil內。與相匹配的DM和DQS串聯匹配電阻RS值為0~33 Ω,并聯匹配終端電阻RT值為25~68Ω。如果使用電阻排的方式匹配,則數據電阻排內不應有其他DDR信號。 地址和命令信號組:保持完整的地和電源平面。特征阻抗控制在50~60 Ω。信號線寬參考具體設計實施細則。信號組與其他非DDR信號間距至少保持在20 mil以上。組內信號應該與DDR時鐘線長度匹配,差距至少控制在25 mil內。串聯匹配電阻RS值為O~33 Ω,并聯匹配電阻RT值應該在25~68 Ω。本組內的信號不要和數據信號組在同一個電阻排內。 控制信號組:控制信號組的信號最少,只有時鐘使能和片選兩種信號。仍需要有一個完整的地平面和電源平面作參考。串聯匹配電阻RS值為O~33 Ω,并聯匹配終端電阻RT值為25~68 Ω。為了防止串擾,本組內信號同樣也不能和數據信號在同一個電阻排內。 走線方式:對于一驅幾的DDR走線方式有菊花鏈,星型走線(T型走線)。 上面是地址線從CPU芯片一軀4個DDR, 這個是正反貼得DDR ,采用的是從CPU到兩DDR地址星型走線,從芯片到兩個DDR長度一樣。 四.繞等長要求 先確認以下幾點 1、DDR的線有沒有布完,檢查是否有漏線 2、信號線是否有優化好,間距規則有沒有設并已清完相關DRC 3、DDR布線是否滿足要求,如同組走同層,線寬是否正確 4、繞線時需要注意你所做的部分對周邊布局布線是否造成影響 5、是否明確繞線規則,如幾倍線寬或間距進行繞線與線與線之間的相互約束關系 6、對于中間有串阻的顆粒DDR,明確前后兩端是否有信號線長度限制要求 7、參考平面是否確認,注意等長時不要跨島 8、對于DIMM DDR的繞線策略為:先做ADD的等長,再往兩邊擴展做dtat的等長 9、在組內繞線時一定要找出組內最長的信號線,并盡可能縮短,再以其為基準進行繞線 10.繞等長時要確認同組線與線之間的間距要求,高速的DDR要求3W間距 繞線的方式 華為一般推薦這種(繞線的一端不對著自身信號) 以下幾種布線較差不推薦 在不滿足線寬線距的區域中繞線 BGA里面繞線 以上便是高速PCB設計中關于DDR布線的知識歸納。快點PCB長期招 募PCB設計培訓生,歡迎咨詢~~ |