针对DDR2-800和DDR3的PCB信号完整性设计
MM组里,对于ADDR/CMD/CNTRL所采用的拓扑结构里,带有少的短线菊花链拓扑结构和树形拓扑结构是适用的。
10. 案例
上面所介绍的相关规则,在DDR2 PCB、DDR3 PCB和DDR3-DIMM PCB里,都已经得到普遍的应用。在下面的案例中,我们采用MOSAID公司的控制器,它提供了对DDR2和DDR3的操作功能。在SI仿真方面,采用了 IBIS模型,其存储器的模型来自MICRON Technolgy,Inc,对于DDR3 SDRAM的模型提供了1333 Mbps的速率。在这里,数据是操作是在1600 Mbps下的。对于不带缓存(unbuffered)的DIMM(MT_DDR3_0542cc)EBD模型是来自Micron Technology,下面所有的波形都是采用通常的测试方法,且是在SDRAM die级进行计算和仿真的。图2所示的6层板里,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。图9-11是对TOP/BOTTOM层布线的一个闪照图和信号完整性仿真图。
图9: 只有在TOP和BOTTOM层走线的DDR3的仿真波形
(左边的是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)
图10: 只有在TOP和BOTTOM层走线的DDR2的仿真波形
(左边的是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)
图11: 只有在TOP和BOTTOM层走线的DDR3-DIMM的仿真波形
(左边的是ADDRESS和CLOCK网络,右边的是DATA和DQS网络)
最好,图12显示了两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。
图12: 800 Mbps DDR2的数据信号仿真眼图(红) 和 实测眼图 (蓝)
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全面的介绍。对于在4层板里设计800 Mbps的DDR2和DDR3是可行的,但是对于DDR3-1600 Mbps是具有很大的挑战性。
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