電子技術分享:對於DDR2內存的布線設計經驗
發布時間:2014-03-31 責任編輯:xiangpeng
做主板已經兩年多了,做過龍芯2F內存條和板載內存顆粒的設計,做過淩動N450內(nei)存(cun)條(tiao)和(he)板(ban)載(zai)內(nei)存(cun)顆(ke)粒(li)的(de)設(she)計(ji)。想(xiang)寫(xie)點(dian)東(dong)西(xi)總(zong)結(jie)一(yi)下(xia),發(fa)現(xian)網(wang)上(shang)已(yi)經(jing)有(you)很(hen)多(duo)這(zhe)類(lei)的(de)文(wen)章(zhang)了(le),現(xian)在(zai)再(zai)寫(xie)一(yi)點(dian)就(jiu)當(dang)作(zuo)是(shi)參(can)考(kao)補(bu)充(chong)吧(ba)。以(yi)下(xia)內(nei)容(rong)主(zhu)要(yao)是(shi)針(zhen)對(dui)DDR2 667內存的設計。

信號分組:
DDR2的布線中習慣把信號分成若幹組來進行設計,分成同組的信號具有相關或者相似的信號特性。
時鍾組:
差分時鍾信號,每一對信號都是同頻同相的。ckp0和ckn0為一對。
數據組:
對主板64位DDR2內存來說數據每8位(也就是一個byte)為一組可以分為八組,數據dq[0:7]、數據掩碼dqm0、數據選通差分信號dqsp0和dqsn0weiyizu,yicileitui。tonggeshujuzudexinhaoyinggaizaitongyigexinhaocengshangzouxian,huancengyeyinggaiyiqihuan,weilefangbianzaitongyigexinhaocengzouxiankeyijiangshujuweihuhuan。birudq2信號在走線的時候發現如果按照原理圖來走線會跟dq4jiaocuo,zheyangjiubudebuhuancengzouxian,womentongguohuhuanshujuweijiukeyishixinhaozoutongceng,duineicunlaishuomeiyiweicunjinshenmeneirongduchuyeshishenmeneirong,huhuanbuhuishouyingxiang,danshihuhuandetiaojianbixushizaitongyizunei8個bit之間。
地址/命令組:
MA[0:14]、BA0、BA1、BA2、RAS、CAS、WE
控製組:
時鍾使能CKE、片選CS、終端電阻選通ODT為一組,對內存條來說DIMM0用到了CKE0、CKE1、CS0、CS1、ODT0、ODT1。做板載內存設計的時候,可以隻用CKE0、CS0、ODT0,控製4片16位的內存芯片。
PCB疊層:
對六層板來說一般的疊層都是top、GND、singnal2、singnal3、POWER、bottom,信號一般情況下以GND為參考平麵比較好。走線的阻抗由走線寬度、走線的銅箔厚度、走線到參考平麵的距離、參考平麵的銅箔厚度和板介質材料決定,PCB設計的時候應該遵守CPU廠家阻抗設計要求來設置疊層。一般PCB設計軟件也能計算阻抗,找PCB生產廠家了解了板材介質厚度的資料後可以自行設計疊層、線寬。地址/命令信號、控製信號可以以1.8V內存工作電壓為參考平麵。
長度控製:
對DDR2這種高頻的信號來說走線長度應該計算到CPU核心,這就引入了一個叫封裝長度的概念。矽晶元經過物理化學的方法刻蝕而成CPU核心,再將CPU核心封裝到一塊小的PCB基板上就成了我們常見的CPU。那塊小的PCB上管腳到CPU核心的走線長度被稱為封裝長度。
到同一行列(rank)內存的時鍾長度應該控製在正負5mil以內。
同一個數據組內所有走線長度控製在數據選通信號DQS的正負20mil範圍內為宜,不同數據組之間長度可以不同,但是應該控製在時鍾信號的正負500mil以內。
地址/命令組信號長度控製不是特別嚴格,INTEL淩動N450要求控製在時鍾信號負500mil到正1000mil以內。也就是說最長和最短的信號可以相差1500mil,但是布線的時候還是盡量把信號長度差縮小比較好。布線的時候這組信號長度完全相等也沒有問題,但是這樣占用的PCB空間也大,花費的時間也多。如果地址/命令信號長度超出時鍾信號幾千mil,那就需要在BIOS固件中好好調節了。控製在CPU要求的範圍內,需要做板載內存的時候隻需要配置好內存SPD就可以了。
控製組信號長度控製要求和地址/命令組信號的要求類似,設計的時候應該按照CPU廠家的要求來做,INTEL淩動N450要求控製在時鍾信號0mil到正1000mil以內。
走線間距:
一般來說走線都應該按照3W原則來走線,也就是同一個平麵上線與線的間距為3倍線的寬度。但是這個不是必須的,intel要求的就比較小。一般走線蜿蜒線的間距可以為16到20mil,對時鍾信號可以加大到30mil。不同組信號之間的距離應該適當拉大,可以為20mil以上,地址/命令組和控製組信號的間距可以比較小8mil以下都可以。BGA扇出的地方間距可以小,出線後應該以CPU設計要求來走線。
其它:
VREF走線可以用一根20mil的線,每接到一個器件應該加一個0.1uf的電容。
VTT走線應該在135mil以上,每四個電阻接一個0.1uf電容,兩端接10uf大電容。
點對多點的信號,如地址/命令信號、控製信號、時鍾信號應該按照“T”形走線,也就是芯片中間走上再分支,長度應該滿足CPU設計要求。附拓撲圖:

圖 CPU設計拓撲圖
【相關閱讀】
電子工程師必備:電源設計及電源測評指南
http://m.0-fzl.cn/power-art/80022611
電源設計的魅力:LED設計思想結晶
http://m.0-fzl.cn/opto-art/80022607
電子設計中你不得不注意的8大誤區
http://m.0-fzl.cn/cp-art/80022605
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 築基AI4S:摩爾線程全功能GPU加速中國生命科學自主生態
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
- 通過直接、準確、自動測量超低範圍的氯殘留來推動反滲透膜保護
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall



