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設計簡介
Memory部分的電路板設計在系統設計中占有重要的地位,目前Memory速度被一再提升,DDR3的速度已經高達1600Mbps,數據脈沖寬度只有625ps,對信號的質量和時序都提出了更高的要求,同時也增加PCB設計需要考量的參數。
線路板設計參數
該線路板設計采用Memory Down結構,一共4片SDRAM,設計速率1600Mbps,設計的走線阻抗控制,線寬線距以及等長要求可以由SI仿真評估確定。
1.等長分組處理
DDR設計采用分組等長的策略,分組可以更好的控制時序要求,簡化pcb layout難度,在pcb布線允許的情況下,也常常采用一起走做等長的處理方法,結果是一致的。
2.SI仿真需要的DC,AC及時序參數
下圖展示的DDR3 SDRAM在SI仿真處理中所需要的部門時序參數,DDR3部門的時序分析涉及參數較多,在高速度下,可以用于時序余量計算的時間余量很有限,所以每個參數都要慎重考慮。
3.時序計算參考
DDR3在滿足信號質量的前提下,還必須滿足時序要求。DDR3采用的是源同步系統,在工作時必須保證(DQ, DQS, Clock)、(Address/Command,Clock)、(Control,Clock)之間的時序關系,DDR3的時序余量分析是前期設計中很重要的一部分。
項目挑戰
Memory高速電路板設計速度較高,客戶在所有的信號線上都添加了終結匹配電阻,由于板子區域有限,匹配電阻無法放到有效地區域(靠近驅動端),而且大大的增長了PCB布線的長度,0.4mm BGA管腳間距的PCB設計和生產加工難度很大。通過SI仿真評估,建議客戶拿掉DQ<31:0>上的所有匹配電阻,Wrtie時使用 DDR3的odt功能做信號匹配,Read時通過調節DDR3的輸出阻抗,做到自匹配,從而不僅有效的解決了線路板布線的難度,走線變短,同時也提升了整體信號的質量。
客戶反饋
目前此板 PCB設計、PCB制板、器件采購、PCBA貼片一次性成功。
優化建議在SDRAM的clock pin處添加終結電阻,改善Clock的信號質量。
1.pcb layout布局圖
2. address Group eyes
3.Control Group eyes
4.DQ Write eyes
5. DQ Read eyes
6.DQS Write eyes
7.DQS Read eyes