案例分享之DDR拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇 續(xù)
2017-10-15 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
Fly-by拓?fù)?驅(qū)動到各負(fù)載的延時(shí)是不同的,是離驅(qū)動近的負(fù)載信號質(zhì)量好,還是遠(yuǎn)離驅(qū)動的信號質(zhì)量好,為什么?我們在學(xué)習(xí)高速設(shè)計(jì)的時(shí)候,會接觸到集總和分布的概念。剛開始并不理解,以為器件之間使用導(dǎo)線連接,保持連通就可以了,然而當(dāng)信號變化的時(shí)間和傳輸線長在一個(gè)數(shù)量級的時(shí)候,就應(yīng)該關(guān)注傳輸線效應(yīng)了,這時(shí)候,同一時(shí)刻鏈路上的電壓分布會不同,就應(yīng)該考慮拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對信號質(zhì)量的影響。
如下圖1,對Fly-by四個(gè)顆粒的信號質(zhì)量進(jìn)行了仿真。其中,信號速率為800Mbps,走線阻抗為50ohm,Stub長度為100mil。
通過對比我們可以發(fā)現(xiàn),盡管U1離驅(qū)動器的位置最近,但是對應(yīng)的眼圖幅值最小,原因就是U1的振鈴幅度最大,造成U1振鈴幅度大的原因就是后續(xù)Stub產(chǎn)生的反射能量都傳回到了源端。末端因?yàn)橛猩侠私?反射被抑制了很大一部分,所以信號質(zhì)量較好。還有一個(gè)原因是鏈路中的stub會產(chǎn)生電容效應(yīng),使傳到最后的信號上升沿略微變緩,這也使得振鈴幅度變小。為了提高信號質(zhì)量,可以進(jìn)行容性負(fù)載補(bǔ)償,相關(guān)介紹可以查看高速先生前期的文章。文章鏈接如下:
http://www.edadoc.com/cn/TechnicalArticle/Show.aspx?id=892注:答案提到了近端受到多重反射的影響,以及Stub與負(fù)載的容性效應(yīng)的都是滿分。對于離驅(qū)動遠(yuǎn)的DDR顆粒信號質(zhì)量最好。因?yàn)榈刂放c控制命令信號在走Fly-by時(shí),都需要扇出過孔到DDR顆粒,那么必然會存在Stub以及分支,則會導(dǎo)致阻抗不連續(xù)(后端分支阻抗變小,反射系數(shù)為負(fù))的問題而發(fā)生反射,近端的DDR顆?？偸鞘艿胶蠖似渌麯DR反射回來的信號電壓,導(dǎo)致信號質(zhì)量變差。所以設(shè)計(jì)時(shí)盡量主線路阻抗控制40歐姆,DDR端互連線控制60歐姆,平衡阻抗。另外就是存在ECC校驗(yàn)時(shí),也是建議放置在第一片的位置。 遠(yuǎn)端會更好,樓上各位大神都提到反射和端接點(diǎn)問題我完全贊同就不再班門弄斧了,從分布電容來講,距離驅(qū)動端越遠(yuǎn)(不考慮電氣長對驅(qū)動的影響),線條寄生電容C0會使信號上升、下降沿變緩,可以有效抑制信號的過沖問題,但是也會帶來延遲、信號失真等一系列問題,如果系統(tǒng)分辨率可以接受就OK,所以遠(yuǎn)端信號會更好 Fly-by拓?fù)湟髎tub走線很短,當(dāng)stub走線相對于信號邊沿變化率很短時(shí),stub支線和負(fù)載就可以看作電容。分布式的容性負(fù)載的存在使得靠近驅(qū)動端的負(fù)載影響最大,遠(yuǎn)離驅(qū)動端的最末端的負(fù)載影響最小,信號質(zhì)量較好。 靠近驅(qū)動端時(shí),由于受到后端的多個(gè)反射信號的影響,信號質(zhì)量就變得更差。 通過讓負(fù)載stub盡可能短,并且負(fù)載走線阻抗比主線阻抗高,可以達(dá)到整條走線阻抗平衡的目的。 距離驅(qū)動遠(yuǎn)的信號質(zhì)量更好。 因?yàn)镕ly-by結(jié)構(gòu)中,stub會引起阻抗變低,且每個(gè)分叉都會存在阻抗不連續(xù),信號在stub間反射,疊加后對靠近驅(qū)動端的負(fù)載上影響最大。 由于末端的端接電阻能較好地消除末端反射問題,而對于分支上的各個(gè)反射并不能完全消除。所以,離驅(qū)動端遠(yuǎn)的負(fù)載信號相對更好。 離驅(qū)動遠(yuǎn)的顆粒信號質(zhì)量好。信號從驅(qū)動器傳輸?shù)蕉鄠€(gè)DDR,由于受Stub和阻抗不匹配的影響,存在反射現(xiàn)象,近端DDR總是受到其它DDR反射來的信號,導(dǎo)致信號質(zhì)量變差。實(shí)際畫線時(shí)主線路阻抗補(bǔ)償,且盡量減小Stub長度。 遠(yuǎn)離驅(qū)動的顆粒信號質(zhì)量更好,遠(yuǎn)離驅(qū)動的顆?？慷私釉浇?受到反射的影響越小,同時(shí)也沒其他顆粒引起的反射疊加,信號質(zhì)量應(yīng)該更好一些 我們現(xiàn)在遇到的是國產(chǎn)CPU小批量量產(chǎn)出現(xiàn)內(nèi)存低溫不穩(wěn)定,30片有一半需要單獨(dú)調(diào)試時(shí)序參數(shù)遠(yuǎn)端信號質(zhì)量好,因?yàn)橐话愣私臃旁谶h(yuǎn)端,線路上的容性負(fù)載帶來的反射能量,在遠(yuǎn)端得到最好的吸收,而在線路上越遠(yuǎn)離端接電阻,被疊加的能量越多。 遠(yuǎn)離驅(qū)動端的顆粒,信號質(zhì)量更好, 因?yàn)镕ly by拓?fù)涞拿恳粋€(gè)stub引入容性負(fù)載,會導(dǎo)致走線阻抗變化,影響信號質(zhì)量,而這種變化對靠近驅(qū)動端的顆粒影響更大! 對于地址和控制信號組來說:在控制器輸出能力強(qiáng)的條件下(輸出電阻低),最后一個(gè)ddr3接收到的信號質(zhì)量最好,反射影響小,容易優(yōu)化。越靠近主控器,反射越多,信號越復(fù)雜,越不容易優(yōu)化。在控制器輸出能力弱,且接了太多顆粒時(shí),末端的信號因獲得的能量不足,信號邊緣會過緩,點(diǎn)平過低,(可以調(diào)節(jié)末端vtt阻值優(yōu)化一下) 離遠(yuǎn)的質(zhì)量相對好一些,因?yàn)? 1,近端會存在后邊節(jié)點(diǎn)多處的反射疊加,信號質(zhì)量更差。 2,反射到原端的能量,在匹配不佳時(shí),返回到近端的能量衰減最小,該反射能量與原信號疊加后信號質(zhì)量更差。 遠(yuǎn)離驅(qū)動的信號質(zhì)量好。因?yàn)檫h(yuǎn)離驅(qū)動端意味著靠近端接,越靠近端接點(diǎn),信號質(zhì)量越好。這是因?yàn)镕lyby結(jié)構(gòu)中信號會由于stub的存在使信號頻譜上存在塌陷,此外stub還會使主路徑的阻抗發(fā)生變化,進(jìn)而產(chǎn)生發(fā)射。由于以上的原因會使得最靠近驅(qū)動端的信號質(zhì)量越差。在實(shí)際工程中,除了要盡量減小stub的長度之外,還需要對主路徑的阻抗做一些補(bǔ)償。 我是個(gè)初學(xué)者 剛學(xué)到DDR這塊 ,我覺得應(yīng)該是離芯片遠(yuǎn) 影響小 因?yàn)樵谛盘杺鬏斶^程中對于阻抗 串?dāng)_等 信號會慢慢變的穩(wěn)定一些吧 不像剛開始那么有大的變化幅度 (1)最后一個(gè)DDR3芯片反射疊加最少,信號質(zhì)量最好,但是得到的能量也最少;(2)前端的DDR3芯片反射疊加多,信號質(zhì)量差,但得到的能量大。所以,在驅(qū)動能力足夠的情況下,遠(yuǎn)端信號最好,若驅(qū)動能力不足,則遠(yuǎn)端信號也會差 DDR的FLY-BY拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,遠(yuǎn)離驅(qū)動的信號質(zhì)量好。越近的受到的stub反射影響越多,每個(gè)stub都向前反射。分支越短越好,靠近分支的信號會被多次反射,反射疊加,信號會比較差。信號的反射都是從遇到負(fù)載開始,分支越短,反射相對小些。除了反射,還有端接VREF,ODT,CLK,串聯(lián)電阻的位置,阻抗等多種因素都也都會影響到信號的質(zhì)量的好壞。 1.從反射的角度來看,末端的ggr3顆粒信號最好,近端的ddr3顆粒會因?yàn)槎嘀胤瓷浏B加,使得信號質(zhì)量很差(當(dāng)然也不能無限遠(yuǎn),應(yīng)該在有效距離內(nèi)) 2.主控到每一個(gè)ddr3顆粒的線長都不應(yīng)該恰好等于通信頻率的諧振長度 遠(yuǎn)離驅(qū)動的DDR芯片信號質(zhì)量好,因?yàn)檫h(yuǎn)端更靠近Rtt,反射的影響最小?？拷?qū)動端時(shí),由于受到后端的多個(gè)反射信號影響,信號質(zhì)量就變得更差。 Fly-by結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離控制器的信號質(zhì)量好,離控制器越近的那片信號質(zhì)量最差。因?yàn)楹竺鎺灼姆瓷鋾B加過來,同時(shí),最近這片感受的容性負(fù)載也是最重的。 距離ddr近的顆粒信號差,由于發(fā)送端的信號強(qiáng),反射影響大 個(gè)人認(rèn)為信號近的質(zhì)量好,一般遠(yuǎn)端的信號不好都要靠VTT端接補(bǔ)償,所以我們的VTT端接電阻都是靠近遠(yuǎn)端擺放。如果遠(yuǎn)端的質(zhì)量都很好的情況下,VTT端接是可以拿掉的。 如果匹配電阻在末端,遠(yuǎn)離的比較好,如果匹配電阻在近段,修改合適的阻值后,應(yīng)該近端比較好! 離驅(qū)動遠(yuǎn)的顆粒信號質(zhì)量好,由于Stub的作用,存在反射的作用,受到其他的反射信號,信號質(zhì)量變得更差,因此應(yīng)該盡量減少Stub的長度 離驅(qū)動近的負(fù)載信號質(zhì)量好點(diǎn),越遠(yuǎn)越差,因?yàn)楦鶕?jù)阻抗的公式,遠(yuǎn)端的會有分布電感和電容效應(yīng),阻抗會減少,隨著傳輸線增長會有變化,導(dǎo)致阻抗不連續(xù),信號質(zhì)量不好在驅(qū)動能力足夠,終端負(fù)載在一定長度范圍內(nèi)的情況下,遠(yuǎn)離驅(qū)動端的信號質(zhì)量要好一些,因?yàn)殡x驅(qū)動端越近的負(fù)載接收到該負(fù)載之后的反射越多,結(jié)果是多個(gè)負(fù)載反射的疊加到信號上面,干擾越大。 遠(yuǎn)離驅(qū)動的信號質(zhì)量好。因?yàn)?遠(yuǎn)離驅(qū)動的信號受到的反射要少些,其過沖小些。 理想情況下,驅(qū)動源內(nèi)阻R0=傳輸線特征阻抗Z0=負(fù)載內(nèi)阻RL,傳輸線的阻抗是連續(xù)的,不會發(fā)生任何反射,能量一半消耗在內(nèi)阻,一半能量消耗在負(fù)載。信號傳輸路徑越短,不可控阻抗情況越少,質(zhì)量信號也就越好。 遠(yuǎn)的好,最末端一個(gè)效果最好;沒有后面一級帶來的反射反射
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