案例分享之DDR拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇

2017-10-15 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

DDR的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇也是一個老生常談的話題了,從最初只能采用T拓?fù)涞街С肿x寫平衡的Fly-by拓?fù)?設(shè)計似乎變得越來越簡單了。大家來看這樣一種情況,一個驅(qū)動拖動兩片DDR顆粒,芯片支持讀寫平衡,您一般會選擇什么拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)呢?我想,這個應(yīng)該和個人的設(shè)計習(xí)慣有關(guān),或者選擇T拓?fù)?或者選擇Fly-by,沒有標(biāo)準(zhǔn)答案。但是作者最近遇到的一個項(xiàng)目,一個主控拖動兩個DDR顆粒,采用Fly-by結(jié)構(gòu),信號質(zhì)量就不穩(wěn)定,小批量量產(chǎn)總有幾塊板子DDR不能正常工作,仿真發(fā)現(xiàn)DDR信號質(zhì)量并不是很理想,修改拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)后,DDR運(yùn)行變得穩(wěn)定,具體什么情況呢?

該主板上有一塊FPGA和一塊DSP,FPGA驅(qū)動的DDR3沒有問題,但是DSP驅(qū)動的DDR不穩(wěn)定,我們仔細(xì)進(jìn)行了查板工作,該主板上DSP與FPGA都是采用Fly-by拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),DDR顆粒也都支持讀寫平衡,如下圖1所示,從布線上來看,設(shè)計并無不妥。

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圖1 Fly-by 拓?fù)渥呔€

FPGA和DSP作為驅(qū)動時,仿真發(fā)現(xiàn),兩者的波形還是存在較大差異的,如下圖所示:

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圖2 DSP與FPGA波形對比

由圖2可知,該主板上FPGA的驅(qū)動能力明顯好于DSP,DSP不僅驅(qū)動能力比較弱而且信號的過沖還很嚴(yán)重,信號的裕量非常的小。

怎樣去改善信號質(zhì)量呢?芯片的驅(qū)動能力是有限的,沒有太大調(diào)整空間,但既然選擇了這款芯片,也不能輕易的改變,只能從布線上作調(diào)整,希望可以提高信號裕量,于是,作者想到了使用T拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),修改后的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖3所示:

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圖3 T拓?fù)渥呔€

經(jīng)過仿真分析,將Fly-by拓?fù)渥兂蒚拓?fù)渲?信號質(zhì)量明顯好了很多,如下圖所示,紅色波形代表的是采用Fly-by拓?fù)鋾r信號的波形,綠色波形代表的是采用T拓?fù)鋾r,仿真得到的波形。相比于采用Fly-by拓?fù)?T拓?fù)涞玫降牟ㄐ芜^沖更小。

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圖4 T拓?fù)渑cFly-by拓?fù)渥呔€對比

修改拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),實(shí)際打板,再次小批量量產(chǎn),該主板DSP驅(qū)動DDR不穩(wěn)定的現(xiàn)象沒有了。

看來在顆粒數(shù)目比較小的情況下,T拓?fù)溥€是具有一定的優(yōu)勢的,因?yàn)門拓?fù)涫峭耆珜ΨQ的,在完全等臂分支的情況下,兩個接收端感受到的反射也是一樣的,可以相互抵消一部分,從而抑制信號過沖。

總結(jié):

(1) DDR的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇還要考慮芯片的驅(qū)動能力,同樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),不同的芯片驅(qū)動得到不同的信號質(zhì)量,所以拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計也不是一勞永逸的,最好做一下仿真驗(yàn)證,評估設(shè)計風(fēng)險。

(2) 顆粒比較少情況(少于4片),建議使用T拓?fù)?相對于Fly-by,T拓?fù)鋾剐盘柕倪^沖更小,信號質(zhì)量更穩(wěn)定。