DDR3布局的那些事兒

2016-12-20 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

文 | 肖勇超一博科技高速先生團(tuán)隊(duì)隊(duì)員

前面高速先生團(tuán)隊(duì)已經(jīng)講解過(guò)眾多的DDR3理論和仿真知識(shí),下面就開(kāi)始談?wù)勎覀僉ATOUT攻城獅對(duì)DDR3設(shè)計(jì)那些事情了,那么布局自然是首當(dāng)其沖了。

對(duì)于DDR3的布局我們首先需要確認(rèn)芯片是否支持FLY-BY走線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),來(lái)確定我們是使用T拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)還是FLY-BY拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).

常規(guī)我們DDR3的布局滿足以下基本設(shè)計(jì)要求即可:

考慮BGA可維修性:BGA周邊器件5MM禁布,最小3MM。
DFM 可靠性:按照相關(guān)的工藝要求,布局時(shí)器件與器件間滿足DFM的間距要求;且考慮元件擺放的美觀性。
絕對(duì)等長(zhǎng)是否滿足要求,相對(duì)長(zhǎng)度是否容易實(shí)現(xiàn):布局時(shí)需要確認(rèn)長(zhǎng)度限制,及時(shí)序要求,留有足夠的繞等長(zhǎng)空間。
濾波電容、上拉電阻的位置等:濾波電容靠近各個(gè)PIN放置,儲(chǔ)能電容均勻放置在芯片周邊(在電源平面路徑上);上拉電阻按要求放置(布線長(zhǎng)度小于500mil)。

注意:如有提供DEMO板或是芯片手冊(cè),請(qǐng)按照DEMO板或是芯片手冊(cè)的要求來(lái)做。

濾波電容的布局要求

電源設(shè)計(jì)是PCB設(shè)計(jì)的核心部分,電源是否穩(wěn)定,紋波是否達(dá)到要求,都關(guān)系到CPU系統(tǒng)是否能正常工作。濾波電容的布局是電源的重要部分,遵循以下原則:

CPU端和DDR3顆粒端,每個(gè)引腳對(duì)應(yīng)一個(gè)濾波電容,濾波電容盡可能靠近引腳放置。

線短而粗,回路盡量短;CPU和顆粒周邊均勻擺放一些儲(chǔ)能電容,DDR3顆粒每片至少有一個(gè)儲(chǔ)能電容。

DDR3布局的那些事兒HFSS培訓(xùn)的效果圖片1

圖1:VDD電容的布局(DDR顆粒單面放)

DDR3布局的那些事兒HFSS培訓(xùn)的效果圖片2

如圖2所示:VDD電容的布局(DDR顆粒正反貼)

DDR 正反貼的情況,電容離BGA 1MM,就近打孔;如可以跟PIN就近連接就連接在一起。

VREF電路布局

在DDR3中,VREF分成兩部分:

一個(gè)是為命令與地址信號(hào)服務(wù)的VREFCA;另一個(gè)是為數(shù)據(jù)總線服務(wù)的VREFDQ。

在布局時(shí),VREFCA、VREFDQ的濾波電容及分壓電阻要分別靠近芯片的電源引腳,如圖3所示。

DDR3布局的那些事兒HFSS培訓(xùn)的效果圖片3

圖3:VREF電路布局

匹配電阻的布局

為了提高信號(hào)質(zhì)量,地址、控制信號(hào)一般要求在源端或終端增加匹配電阻;數(shù)據(jù)可以通過(guò)調(diào)節(jié)ODT 來(lái)實(shí)現(xiàn),所以一般建議不用加電阻。

布局時(shí)要注意電阻的擺放,到電阻端的走線長(zhǎng)度對(duì)信號(hào)質(zhì)量有影響。

布局原則如下:

對(duì)于源端匹配電阻靠近CPU(驅(qū)動(dòng))放,而對(duì)于并聯(lián)端接則靠近負(fù)載端(FLy-BY靠近最后一個(gè)DDR3顆粒的位置放置而T拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是靠近最大T點(diǎn)放置)

下圖是源端匹配電阻布局示意圖;

DDR3布局的那些事兒HFSS分析圖片4

圖4:源端匹配電阻

DDR3布局的那些事兒HFSS分析圖片5

圖4:并聯(lián)端接

而對(duì)于終端VTT上拉電阻要放置在相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的末端,即靠近最后一個(gè)DDR3顆粒的位置放置(T拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是靠近最大T點(diǎn)放置);注意VTT上拉電阻到DDR3顆粒的走線越短越好;走線長(zhǎng)度小于500mil;每個(gè)VTT上拉電阻對(duì)應(yīng)放置一個(gè)VTT的濾波電容(最多兩個(gè)電阻共用一個(gè)電容);VTT電源一般直接在元件面同層鋪銅來(lái)完成連接,所以放置濾波電容時(shí)需要兼顧兩方面,一方面要保證有一定的電源通道,另一方面濾波電容不能離上拉電阻太遠(yuǎn),以免影響濾波效果。

DDR3布局的那些事兒HFSS分析圖片6