只在TOP和BOTTOM层进行了布线,存储器由两片的SDRAM以菊花链的方式所构成。而在DIMM的案例里,只有一个不带缓存的DIMM被使用。对TOP/BOTTOM层布线的一个闪照图和信号完整性仿真图。
ADDRESS和CLOCK网络,右边的是DATA和DQS网络,其时钟频率在800 MHz,数据通信率为1600Mbps
ADDRESS和CLOCK网络,右边的是DATA和DQS网络,其时钟频率在400 MHz,数据通信率为800Mbps
ADDRESS和CLOCK网络,右边的是DATA和DQS网络
个经过比较过的数据信号眼图,一个是仿真的结果,而另一个是实际测量的。在上面的所有案例里,波形的完整性的完美程度都是令人兴奋的。
11.结论本文,针对DDR2/DDR3的设计,SI和PI的各种相关因素都做了的介绍。对于在4层板里设计800Mbps的DDR2和DDR3是可行的,但是对于DDR3-1600Mbps是具有很大的挑战性。 DDR压力测试的内容方案;设备DDR测试代理商
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大部分的DRAM都是在一个同步时钟的控制下进行数据读写,即SDRAM(Synchronous Dynamic Random -Access Memory) 。SDRAM根据时钟采样方式的不同,又分为SDR SDRAM(Single Data Rate SDRAM)和DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM) 。SDR SDRAM只在时钟的上升或者下降沿进行数据采样,而DDR SDRAM在时钟的上升和下降 沿都会进行数据采样。采用DDR方式的好处是时钟和数据信号的跳变速率是一样的,因 此晶体管的工作速度以及PCB的损耗对于时钟和数据信号是一样的。 设备DDR测试代理商不同种类的DDR协议测试探头;
对于DDR2和DDR3,时钟信号是以差分的形式传输的,而在DDR2里,DQS信号是以单端或差分方式通讯取决于其工作的速率,当以高度速率工作时则采用差分的方式。显然,在同样的长度下,差分线的切换时延是小于单端线的。根据时序仿真的结果,时钟信号和DQS也许需要比相应的ADDR/CMD/CNTRL和DATA线长一点。另外,必须确保时钟线和DQS布在其相关的ADDR/CMD/CNTRL和DQ线的当中。由于DQ和DM在很高的速度下传输,所以,需要在每一个字节里,它们要有严格的长度匹配,而且不能有过孔。差分信号对阻抗不连续的敏感度比较低,所以换层走线是没多大问题的,在布线时优先考虑布时钟线和DQS。
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除了DDR以外,近些年随着智能移动终端的发展,由DDR技术演变过来的LPDDR(Low-PowerDDR,低功耗DDR)也发展很快。LPDDR主要针对功耗敏感的应用场景,相对于同一代技术的DDR来说会采用更低的工作电压,而更低的工作电压可以直接减少器件的功耗。比如LPDDR4的工作电压为1.1V,比标准的DDR4的1.2V工作电压要低一些,有些厂商还提出了更低功耗的内存技术,比如三星公司推出的LPDDR4x技术,更是把外部I/O的电压降到了0.6V。但是要注意的是,更低的工作电压对于电源纹波和串扰噪声会更敏感,其电路设计的挑战性更大。除了降低工作电压以外,LPDDR还会采用一些额外的技术来节省功耗,比如根据外界温度自动调整刷新频率(DRAM在低温下需要较少刷新)、部分阵列可以自刷新,以及一些对低功耗的支持。同时,LPDDR的芯片一般体积更小,因此占用的PCB空间更小。 DDR测试眼图测试时序测试抖动测试;
2.PCB的叠层(stackup)和阻抗对于一块受PCB层数约束的基板(如4层板)来说,其所有的信号线只能走在TOP和BOTTOM层,中间的两层,其中一层为GND平面层,而另一层为VDD平面层,Vtt和Vref在VDD平面层布线。而当使用6层来走线时,设计一种拓扑结构变得更加容易,同时由于Power层和GND层的间距变小了,从而提高了电源完整性。互联通道的另一参数阻抗,在DDR2的设计时必须是恒定连续的,单端走线的阻抗匹配电阻50Ohms必须被用到所有的单端信号上,且做到阻抗匹配,而对于差分信号,100Ohms的终端阻抗匹配电阻必须被用到所有的差分信号终端,比如CLOCK和DQS信号。另外,所有的匹配电阻必须上拉到VTT,且保持50Ohms,ODT的设置也必须保持在50Ohms。在DDR3的设计时,单端信号的终端匹配电阻在40和60Ohms之间可选择的被设计到ADDR/CMD/CNTRL信号线上,这已经被证明有很多的优点。而且,上拉到VTT的终端匹配电阻根据SI仿真的结果的走线阻抗,电阻值可能需要做出不同的选择,通常其电阻值在30-70Ohms之间。而差分信号的阻抗匹配电阻始终在100Ohms。DDR3规范里关于信号建立;设备DDR测试代理商
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6.信号及电源完整性这里的电源完整性指的是在比较大的信号切换情况下,其电源的容差性。当未符合此容差要求时,将会导致很多的问题,比如加大时钟抖动、数据抖动和串扰。这里,可以很好的理解与去偶相关的理论,现在从”目标阻抗”的公式定义开始讨论。Ztarget=Voltagetolerance/TransientCurrent(1)在这里,关键是要去理解在差的切换情况下瞬间电流(TransientCurrent)的影响,另一个重要因素是切换的频率。在所有的频率范围里,去耦网络必须确保它的阻抗等于或小于目标阻抗(Ztarget)。在一块PCB上,由电源和地层所构成的电容,以及所有的去耦电容,必须能够确保在100KHz左右到100-200MH左右之间的去耦作用。频率在100KHz以下,在电压调节模块里的大电容可以很好的进行去耦。而频率在200MHz以上的,则应该由片上电容或用的封装好的电容进行去耦。设备DDR测试代理商