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duiDDR2 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
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