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DDR内存布线指导(Micron观点)

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2021-02-08 02:57
tags:

-

2021年2月8日发(作者:bolting)


DDR


内存布线指导



在现代高速数字电路的设计过程中,


工程师总是不可避免的会与


DDR


或者


DDR2



SDRAM


打交道。


DDR


的 工作频率很高,因此,


DDR



Lay out


也就成为了一个十分关键的问题,很多时候,


DDR


的布线直接影


响着信号完整性。


下面本文针 对


DDR



Layout


问题进行讨论。



Micron

观点)




信号引脚说明



VSS


为数字地,


VSSQ


为信号地,若无特别说明,两者是 等效的。


VDD


为器件内核供电,


VD DDQ


为器件的


DQ



I/O


供电,若无特别说明,两者是等效的。



对于


DRAM


来说,定义信号组如下:



?



?



?



?



?



数字信号组


DQ



DQS



xDM


,其中每个字节又是内 部的一个信道


Lane


组,如


DQ0~ DQ7



DQS


LDM


为一个信号组。



地址信号组:


ADDRESS


命令 信号组:


CAS#



RAS#



WE#


控制信号组:

CS#



CKE


时钟信号组:


CK



CK#


印制电路板叠层,


PCB Stackups



推荐使用


6


层电路板,分布如下:




电路板的阻抗控制在


50~60ohm


?



印制电路板的厚度选择为


1.57mm(62mil)


?



填充材料


Prepreg


厚度可变化范围是


4~6mil


?



电路板的填充材料的介电常数一般 变化范围是


3.6~4.5


,它的数值随着频率,温度等因素变 化。


FR-4


就是一种典型的介电材料,



100MHz


时的平均介电常数为


4.2


。推荐使用


FR-4


作为


PCB



填充材料,因为它便宜,更低的吸湿 性能,更低的电导性。



?



一般来说:


DQ



D QS


和时钟信号线选择


VSS


作为参考 平面,因为


VSS


比较稳定,不易受到干扰;

< br>


地址


/


命令


/


控制信号线选择


VDD


作为 参考平面,因为这些信号线本身就含有噪声。



电路板的可扩展性



根据


JEDEC


标准,不同容量的内存芯片一般引脚兼容,为了实现电路板的可扩 展性,可以做如下处理,如


128Mb



256Mb


的兼容应用。




未用的


DQ


引脚


< /p>


对于


x16



D DR


器件来说,未用的引脚要作一定的处理。例如


x16



DDR


来说,


DQ 15



DQ8


未用,则处


理如下,


将相关的


UDM/DQMH


拉高用来屏蔽


DQ


线,


DQ1 5



DQ8


通过


1~10k


的电阻接地用来阻止迸发写时


的噪声。

< p>


端接技术



串行端接, 主要应用在负载


DDR


器件不大于


4< /p>


个的情况下。



对于双向


I/O


信号来说,例如


DQ


, 串行端接电阻


Rs


放置在走线的中间,用来抑制振铃,过冲和下 冲。



对于单向的信号来说,例如地址线,控制线,串行端接电 阻放置在走线中间或者是信号的发送端,推荐


放置在信号的发送端。



说明:


DDR



CK



CK#


是差分信号,要用差分端接技术。



并 行端接,主要应用在负载


SDRAM


器件大于

< br>4


个,走线长度


>2inch


, 或者通过仿真验证需要并行端接的


情况下。


< br>并行端接电阻


Rt


取值大约为


2 Rs



Rs


的取值范围是


10~33ohm


,故


Rt


的取值范围为


22~66ohm





如果有必要的话,


所有


DDR


的数据,地址,命令,控制线都是


SSTL_ 2


接口,


要使用


single- ended Parallel


Termination


,如 上图。


CKE


也可以使用这种端接。



导线宽度和间距:



导线间距和导线宽 度


S1



S2



S3


的定义如下:



S1


表示同一信号组内两相邻导线之间的间距



?



S2


表示 不同信号组之间两相邻导线之间的间距



?



S3


表示导线的宽度



?




导线宽度选择为:



Recommended


S3


for functional signal sets:





DQ lines =4 mil minimum, 6 mil nominal


DQS lines =4 mil minimum, 6 mil nominal


Address lines =4 mil minimum, 6 mil nominal



Command/control lines = 4 mil minimum, 6 mil nominal




Clock lines = 4 mil minimum, 6-10 mil nominal


导线间距选择:



Signal Set


Signal


Spacing


Min


Nom


Type



Data/Data strobe


DQ to DQ


DQ to DQS


DQS in byte #1 to DQS in byte lane #2


DQ and DM


Address


Command/Control


Clock


Adjacent address lines


Address lines


CAS#,RAS#,WE#,CS#,CKE


CK# to CK


CK#(or CK in group of two)to DQS line


S1


S2


S1


S2


S1


S2


S1


S1


S2


8


8




8


6


6


6


4




8


12


12




12


12


12


15






12
















6






mil


mil


mil


mil


mil


mil


mil


mil


mil


mil




1







2



Max


Unit


Notes


Differential


pair


(CK,CK#)


to


any


other


signal


S2


几点说明:



1



DQS


一般布线的位置是数据信号组内同一信号组中


DQ


走线的中间,


因此


DQS



DQS


之间的间距一般


不提;



2



DQS


与时钟信号线不相邻;


< p>
3


、为了避免串扰,数据信号组与地址


/


命令


/


控制信号组之间的走线间距至少


20mil


,建议它


们在不同的信号层走线;< /p>



4


、时钟信号组走线尽量在内层,用来 抑制


EMI




导线走线长度


:


所有


DDR


的差分时钟线


CK


与< /p>


CK#


必须在同一层布线,


误差


+-20mil



最好在内层布线以抑制


EMI



如果系


统有 多个


DDR


器件的话,要用阻值


100 ~200ohm


的电阻进行


差分端接




(1)


若时钟线的分叉点到


DDR


器件的走线长度


<1000mil


,要使用


100~120ohm


的差分端接 ,


如下图:




(2)


若时钟线的分叉点到


DDR< /p>


器件的走线长度


>1000mil



要使用


200~240ohm


的电阻差分端 接,


因为两个


200~240ohm


的 电阻并联值正好为


100~120ohm


如下图所示。


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