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本帖最后由 lzhcqu 于 2009-4-28 21:21 编辑 5 [" D0 L: ~0 H( M6 u+ b7 ~
; I* u% y- x' V7 ], ?" t
同步动态随机存储器(Synchronous DRAM,SDRAM):是目前主推的PC 100和PC 133规范所广泛使用的内存类型,它的带宽为64位,3.3V电压,目前产品的最高速度可达5ns。它与CPU使用相同的时钟频率进行数据交换,它的工作频率是与CPU的外频同步的,不存在延迟或等待时间。 |! P7 h; m4 U( @9 b) O8 A
双倍速率SDRAM(Dual Date Rate SDRAM,DDR SDRAM):又简称DDR,由于它在时钟触发沿的上、下沿都能进行数据传输,所以即使在133MHz的总线频率下的带宽也能达到2.128GB/s。 DDR不支持3.3V电压的LVTTL,而是支持2.5V的SSTL2标准
1 i% O6 k, @9 E- p(一). 关于 SDRAM' z" B- U' v6 F- @: @
Pp芯片& r9 G. m% X1 m, P
8 J* d; L7 p( F; m7 G2 \$ j, |9 TSdram芯片
3 ^% U) b8 E. y# h, |; H1 O* h- [% m5 v) S- E r
Data、Dqs
$ O3 Q6 J% r" _( n7 K( gClk0+/-
- i# H* d7 ?: P* {8 hAddr、Ctrl
2 w$ O, k6 B6 ]" v oSdram芯片: n% Y" @# A7 Q9 l6 c* X* y
: B# j" }& u% J8 p' s+ K. JClk1+/- Fb、St
& U q+ L8 s' r3 E8 SData、Dqs
$ E% K. ]) a0 O" u1. 信号分组:我们一般把它分为六组7 |9 g/ ]+ ^& [: X+ [
(1) Sdram_adrctrl(包含所有的地址和控制信号)
9 Q6 d5 G: e1 i F(2) Sdram_clk(包含所有的时钟信号:clk0/1/+/-,Feedback_clk,Startburst)$ p; {4 I( A5 D) I' @8 X
(3) Sdram_dqs_l(包含DQS0..3)) ^3 u2 t; _# k# w: R% g
(4) Sdram_dqs_h(包含DQS4..7)
. p+ t' f8 h% [/ M4 g" {5 v(5) Sdram_data_l(包含DQ(0..31),DQM(0..3)); S% s' O- I7 Z) l) Q) b
(6) Sdram_data_h(包含DQ(32..63),DQM(4..7))3 W2 Z& |% J$ @6 X( F
2. 布局时应注意以下几点:
6 H/ K# n& H6 z# A, M+ q( i(1) 使用0402封装的上拉电阻
* W r6 n5 O. s- Q; L7 S2 i! d- l6 v4 M2) 上拉电阻靠近SDRAM端摆放
, k$ M( M/ d( N3 D) M+ a(3) 每四个电阻旁摆放一对退耦电容,且第一个为Vtt to Ground类,第二个为Vtt to Vddq类$ H$ k! r# T* {. m
(4) 退耦电容尽量靠近SDRAM的对应管脚摆放
& i1 j0 {8 D& z9 H% T5) 参考电压的小电容应靠近SDRAM的管脚放置& z1 U3 M6 y5 b5 F! R
3. 布线时应注意以下几点:# l9 |' ]: f& X+ h3 {6 O
(1) 间距方面的要求:% Z( n* i8 H W! \8 J- U _; F
a) CLK、DQS信号与其它信号至少保持20mil以上的space& Z$ Q8 q1 c8 l" y. P" [
(b) DATA信号与其它信号至少保持15mil以上的space(DATA信号组与组之间也要有15mil以上的space),为了绕线方便,我们把DATA信号分为八组,分别为
# \" N4 Y2 g( s3 _; f# TGroup0Q(0..7)、DQM0、DQS0
6 T( Z. l/ F" W9 Z+ w$ k/ [; eGroup1Q(8..15)、 DQM1、DQS1$ K5 I% G" t4 A" s g/ R
Group2Q(16..23)、DQM2、DQS2+ F( e3 ~0 Y) x0 Y! t' J# R- X
Group3:DQ(24..31)、DQM3、DQS3# ^$ k7 b$ [" n, H7 D t
Group4:DQ(32..39)、DQM4、DQS4
{8 G, y9 f3 n, ~Group5:DQ(40..47)、DQM5、DQS5
# M9 i6 H3 e( a' k7 @( {+ t; KGroup6:DQ(48..55)、DQM6、DQS6
( |4 W% U) j2 i3 LGroup7:DQ(56..63)、DQM7、DQS7, o* _' U2 Z; s m
(c) ADDR、CTRL信号与其他信号至少保持15mil以上的space
: O1 ]! a, m, t5 Z(2) 长度方面的要求:& o/ `) G) c+ L1 A
(a) 差分时钟对做误差+/-10mils
. \5 l% s) K7 n9 a/ x: U: l(b)DQS(0..7)做误差+/-250mils
) t0 [! n% @* X2 n0 h# F(c) DATA信号组间控制在+/-250mils,本身做+/-100mils
5 n! ?5 A! p' B(d)ADDR信号与时钟信号控制在+/-850mils,同一信号的两分叉的长度控制在+/-50mil
7 a1 _$ m+ n9 { p, Y w1 _(e) Feedback_clk、Startburst这两信号要等于DQS(0..7)平均长度加上CLK0/1平均长度,即 Length(Feedback_clk、 Startburst)=Average_Length(DQS(0..7))+Average_Length(clk0/1/+/-)$ \. p' A$ V1 i. r4 {: T; y% ~
4.单线阻抗控制在50ohm,对于地址和控制信号,分叉点到两SDRAM(可能的情况下)的阻抗控制在60-65ohm,以确保阻抗的连续6 x; J" k l1 I, C' b4 S* S4 F7 y
5. Topology$ a- e" w" C/ {% _5 i- I
(1) 对于CLK、Dqm、Dq、Dqs信号
9 H8 d- W7 [4 [0 Z! W7 Q5 O2 N1 VDriver, E$ L1 ^' I4 |3 U# }' ^8 C* q9 i" f) S
* @- E& Q& O# \7 K% o% ~
Resistor& a' j8 b. A& J7 B7 Z2 o4 @) [, G
& F. s# `- O1 x8 \; X) w/ CSdram
7 `3 f+ D( R" R
5 X% ]4 S( P. t8 p$ @(a) 8 k! Y. J. y* l9 Z9 f2 ]
Sdram至Resistor尽可能的短/ F# P* P0 @, D8 I/ O
Sdram
: h2 I5 b1 K, S! o- a( y
8 z0 L, @( n* K5 s3 w; F, [Resistor6 [9 v4 V, d& L f/ d) ?
) s$ n- m/ O: ]( r) Y; ~9 g
Driver
. v# t. ?1 j9 W7 U1 x8 h9 `% i( @5 z9 @+ a
(b) ' z6 b- G1 o( R
Resisor至Sdram尽可能的小于0.5inch
. i4 c& Z6 g7 M0 v! r: e6 R& s: r(2) 对于Addr、Ctrl信号! Y, r* ?2 F1 e8 ]- X4 }
Resistor
8 z5 k4 E0 ^- ~# o2 z8 |) j) c, u8 F1 C% W
Sdram
# n: N- Q& F5 u# c: [5 b4 U( nDriver ! O6 L, {) x3 b; R$ e( i. P! c
Sdram$ N @$ W0 W; P: T4 L. o1 k
- u' U+ ~& A# D) H( r
Resistor* T1 [' Z0 {: H0 O) X' Y, x4 i
9 ~9 T! @6 G. n0 w" j
Resistor至Sdram尽可能的小于0.3inch
: D* S. Q# y# S7 w3) 对于FD_CLK、Startburst信号
) Y, m4 O+ b; T" hDriver
1 Q. ]( u6 L2 k7 t9 j) n0 O) J4 d$ m5 Q
0 B; L$ e8 H. [, m5 H) OResistor& F. C& M' t5 c! ^
# X4 _4 Y; p, r/ C. i& U
Resistor. O7 ]1 l3 W5 R4 ]" V0 k
- h+ p4 w4 ]# J4 m8 x( b4 c
6.布线要点:1 q( S" M, I6 v1 j1 k, o
(1) CLK0+、CLK0-以差分形式布线,抑制共模噪声
- E) Q4 r9 R- t E* Y(2) CLK1+、CLK1-以差分形式布线,抑制共模噪声
6 m$ }9 U: R1 U8 i6 h/ t(3) 同组DQ信号可以任意交换,以改善布线7 L! _- }, N; M( X1 S; ^4 }
4) 在同一SDRAM中,每两组信号可以任意交换,以改善布线 I5 ^- c% O+ f7 x& q- `! B* a
(5) 对ADDR、CTRL的Y型拓扑接法应注意将过孔放置在两SDRAM之间,确保两分叉的长度相同且短" A6 }& a3 H8 [
(6) 同组信号相同层完成,同一信号若换层,要有共同的地回流平面,若没有共同地平面需要在换层处加地孔
7 C/ `, i( `- V& ]# Q$ j' @0 [; \5 z(7) 使用0402封装电阻以节省PCB空间3 d- P0 V [* K. q4 d l
8) 尽量少过孔" B; c" \% U) ~# j, A
7.电源的处理
1 |; }# b' |. l# pVTT用两表层铺铜处理,在其周边均匀的打一圈孔,0402封装电阻管脚处用走线接铜处理,避免两电阻间连锡,造成焊接不良;其它电源用平面层处理。" x! G/ d ~: U2 V9 {! g+ y
二). 关于DDR SDRAM
8 z/ b6 E& `$ W2 B( T, k7 I/ GClock Buffer' \' I/ Q3 j% s3 b
* O2 ?/ L+ i. P i1 p3 H
Clk0+/- Fb " [. u; m! K4 i! Q6 b/ i; |
Clk1+/- 1 a8 t% Q: ?* p1 A+ Y$ y( b( h
Sibyte$ h8 u) Y I! J( l0 S" N
* D8 R/ J. Z! T: R" o1 [* D/ r- i Clk2+/- Clk+/- 1 g; d9 z. I1 v0 K
Addr、Ctrl
4 l& `2 x+ K u+ N. k1. 信号分组,我们把它分为三组' Y" |7 b8 Z& y5 H; L5 S7 Y0 P( {5 S
(1) DDR_A/C(包含Address、Control信号)
; O# e g& w, C2) DDR_CLK(包含所有的CLK+/-信号)6 ?* @7 n& w+ u/ p! k [0 H. n3 i
2. 布局时应注意以下几点:
. ~7 S0 h" G1 ^) Q0 q$ B (1)对于DIMMs,匹配电阻应靠近第一DIMMs放置/ ]. F: z$ |$ d4 k: S" `
对于RAMs,匹配电阻应靠近Sibyte放置
- y# [1 M V" y4 y% T* W(2)所有的上拉电阻摆放在最后一个DIMMs之后,每四至六个信号放置一个0.1uf或者0.22uf的0603封装的电容且靠近上拉电阻0 `- q& }8 d. ~+ \, O1 S
3. 布线时应注意以下几点:) s2 g4 |4 D; y. r0 h0 a; z; a
(1) 间距方面的要求
- y$ W5 e3 x$ K& j- g7 J+ n+ r(a) CLK信号于其它信号保持4:1的space. b! U/ p7 T9 Y6 }' I+ u$ i
CLK以差分形式1:1的space布线
6 d2 @" H5 B& J4 z(b)DQ/DQS信号以3:1的space布线,与其它信号保持4:1的space(3:1(即线边缘与线边缘的距离)=3X线到相邻地平面的距离),为了绕线方便,我们把DQ/DQS分为九组,分别为1 I2 s" a: U% s, T0 a& @5 C6 @ i
Group0:DQ(0..7)、DQS0; p" c9 [, }7 O- z/ U- k
Group1:DQ(8..15)、DQS1" G* r. x- Z! v Y. w
0 s4 V7 |9 |+ ?- B
9 v2 r- t! v; c) f, q5 z; d8 QGroup7:DQ(56..63)、DQS7
) ^3 W- g$ ^- U* d7 ]Group8:ECC(0..7)、DQS8
% |0 I3 z" ]3 d6 z& I! N9 Q(c) A/C信号以3:1的space布线,与其它信号保持4:1的space
$ E9 h" \4 }- T+ n4 i( s! a(2)长度方面的要求1 m5 s/ t, o6 G
(a) A/C信号尽量短,但信号间需小于+/-1500mil的误差0 e; G. o* @( ?, V+ A% T
(b)CLK信号差分对本身做+/-12mil,差分对间做+/-50mil的误差,且满足Length=SB..PLL+PLL..DIMM-PLL..FB/ E8 u5 d. m$ g$ r/ }2 E0 i* \
SB..PLL=Sibyte至PLL Clock buffer的长度
- B! h1 ~( \ y4 x! APLL..DIMM=PLL Clock buffer至DIMM的长度
" \" Q. S1 M5 }5 ~' n: c1 QPLL..FB=PLL Clock buffer的反馈时钟长度, x) U K& C0 ~4 @5 L
对于DIMMs
6 [3 s1 _. o& ALongestA/C+6in<CLK<ShortestA/C+9in, ^; D2 K5 {. }* x
对于RAMs
$ E6 G; b; L4 y3 B0 u: @8 cLongestA/C+4in<CLK<ShortestA/C+7in
1 q8 t; h2 C. A, |(c) DQS(0..8)做 +/-400mil的误差
1 b4 i, Q/ N1 ~) Z7 C% A对于DIMMs@167MHz
+ t% j, M; N+ Z7 {( ]/ P0 ~CLK-7in<=DQS<=CLK-1in
/ @5 v: L- c! U5 Y, H5 h对于RAMs@200MHz7 V- S5 u) b. D9 B( }7 c& K1 `7 h
CLK-5in<=DQS<=CLK-2in8 U7 q# | D) }) c+ T3 L
(d)DQ/DQS信号组内做+/-50mil的误差
2 N3 K' a+ h- e. K: o. n& A(e) 所有的DQ/DQS长度都需加上Sibyte的Pin内长度
5 {- r/ ]! @7 T4 L4. 单线阻抗控制在60Ohm,差分控制在120Ohm0 H$ W$ A& C4 o. c! ?7 D
5. Topology
' s9 O! x: C3 a& c) V Q+ K(1) 对于A/C信号
5 |7 o6 n4 g% }* r$ P对于DIMMs VTT
' g- F0 P, D# ^8 b- C' T7 g) C( tRpack) M1 O$ ?/ o5 C6 {; z3 m+ Z: a
6 R0 x% X9 o# W8 w' q* e8 bSibyte) H: i6 g( b) K# J
6 @+ K: k5 G6 |A/C 9 T0 _, f, D5 z" S+ [, W
对于RAMs: S: a0 _& Z: J, m+ L
' ~8 u# a+ {9 D( X0 W1 q# }- l0 cRam0( \3 B* u* ~* `* L" l3 p3 T2 U* P
Ram1% L/ U3 ?7 A ^3 [/ x U
Ram2. \% x! K- n5 X8 n+ W+ {3 s' c
4 _" } c, r- N* f- K# o7 G
Rpack
8 q: d& {# m5 Y8 S/ M A& u# i0 I5 X, p$ W! c: w; u2 K! b
Sibyte; B/ W& H. x7 f" [& |- |! d! U2 H
7 C6 u7 Q" x6 z, f- {' T0 |
A/C
( _: c4 B. M. d' T' g$ KRam3
1 t/ Y7 s4 m* `; {# NRam4
8 c3 U& ^0 L; D/ I(2) 对于DQ/DQS信号
6 E( V7 @( |- v0 j) c/ g- OSibyte, o8 ?9 @/ Z$ p" l
# G- @! l% N6 o6 n, O+ Q9 H B- Z0 ]$ K
Rpack
" i. d& K) ~' }- o8 n/ w) P+ U5 \DQ/DQS
& ^7 |. ^4 T7 N4 M5 a5 E
( Q M3 }1 \: v7 {(3) 对于CLK
$ Q8 b( K/ X0 \7 ^ U9 Q k+ CSibyte$ h& Q, v0 y% T% d5 S
% m0 T+ q" o2 s# c1 rPLL
1 h: f+ ~0 U% [+ g* DSB DIMM2 ] F8 M* A. X5 v- K
FB
8 p! s4 V6 f# y) }6. 布线要点% W& a" M9 I) H" H8 }, O# O/ {, b
(1) CLK以差分形式布线,抑制共模噪声
/ [0 y' y6 j8 n& G4 r4 b% ~(2) 同组信号以相同层完成,尽量不换层,同一信号若换层,要有共同的地回流平面,若没有共同地平面需在过孔处加地孔, ?& f% i/ t" b) w! G
(3) 使用排阻以节省PCB空间
6 P2 q8 ^& d2 `! x(4) 排阻到DIMMs用表层处理,尽量短、顺畅 |
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