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(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
Fly-by拓?fù)?驅(qū)動(dòng)到各負(fù)載的延時(shí)是不同的,是離驅(qū)動(dòng)近的負(fù)載信號(hào)質(zhì)量好,還是遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)的信號(hào)質(zhì)量好,為什么?我們?cè)趯W(xué)習(xí)高速設(shè)計(jì)的時(shí)候,會(huì)接觸到集總和分布的概念。剛開(kāi)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(hào)變化的時(shí)間和傳輸線長(zhǎng)在一個(gè)數(shù)量級(jí)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(huì)不同,就應(yīng)該考慮拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)信號(hào)質(zhì)量的影響。
如下圖1,對(duì)Fly-by四個(gè)顆粒的信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行了仿真。其中,信號(hào)速率為800Mbps,走線阻抗為50ohm,Stub長(zhǎng)度為100mil。
仿真得到的四個(gè)顆粒眼圖對(duì)比如下:通過(guò)對(duì)比我們可以發(fā)現(xiàn),盡管U1離驅(qū)動(dòng)器的位置最近,但是對(duì)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(hào)質(zhì)量較好。還有一個(gè)原因是鏈路中的stub會(huì)產(chǎn)生電容效應(yīng),使傳到最后的信號(hào)上升沿略微變緩,這也使得振鈴幅度變小。為了提高信號(hào)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(duì)于離驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)的DDR顆粒信號(hào)質(zhì)量最好。因?yàn)榈刂放c控制命令信號(hào)在走Fly-by時(shí),都需要扇出過(guò)孔到DDR顆粒,那么必然會(huì)存在Stub以及分支,則會(huì)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(wèn)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(lái)的信號(hào)電壓,導(dǎo)致信號(hào)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(huì)更好,樓上各位大神都提到反射和端接點(diǎn)問(wèn)題我完全贊同就不再班門弄斧了,從分布電容來(lái)講,距離驅(qū)動(dòng)端越遠(yuǎn)(不考慮電氣長(zhǎng)對(duì)驅(qū)動(dòng)的影響),線條寄生電容C0會(huì)使信號(hào)上升、下降沿變緩,可以有效抑制信號(hào)的過(guò)沖問(wèn)題,但是也會(huì)帶來(lái)延遲、信號(hào)失真等一系列問(wèn)題,如果系統(tǒng)分辨率可以接受就OK,所以遠(yuǎn)端信號(hào)會(huì)更好 Fly-by拓?fù)湟髎tub走線很短,當(dāng)stub走線相對(duì)于信號(hào)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(dòng)端的負(fù)載影響最大,遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)端的最末端的負(fù)載影響最小,信號(hào)質(zhì)量較好。 靠近驅(qū)動(dòng)端時(shí),由于受到后端的多個(gè)反射信號(hào)的影響,信號(hào)質(zhì)量就變得更差。 通過(guò)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(dòng)遠(yuǎn)的信號(hào)質(zhì)量更好。 因?yàn)镕ly-by結(jié)構(gòu)中,stub會(huì)引起阻抗變低,且每個(gè)分叉都會(huì)存在阻抗不連續(xù),信號(hào)在stub間反射,疊加后對(duì)靠近驅(qū)動(dòng)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(wèn)題,而對(duì)于分支上的各個(gè)反射并不能完全消除。所以,離驅(qū)動(dòng)端遠(yuǎn)的負(fù)載信號(hào)相對(duì)更好。 離驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)的顆粒信號(hào)質(zhì)量好。信號(hào)從驅(qū)動(dòng)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(lái)的信號(hào),導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量變差。實(shí)際畫(huà)線時(shí)主線路阻抗補(bǔ)償,且盡量減小Stub長(zhǎng)度。 遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)的顆粒信號(hào)質(zhì)量更好,遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)的顆粒靠端接越近,受到反射的影響越小,同時(shí)也沒(méi)其他顆粒引起的反射疊加,信號(hào)質(zhì)量應(yīng)該更好一些 我們現(xiàn)在遇到的是國(guó)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(hào)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(lái)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(dòng)端的顆粒,信號(hào)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(huì)導(dǎo)致走線阻抗變化,影響信號(hào)質(zhì)量,而這種變化對(duì)靠近驅(qū)動(dòng)端的顆粒影響更大! 對(duì)于地址和控制信號(hào)組來(lái)說(shuō):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(hào)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(hào)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(hào)因獲得的能量不足,信號(hào)邊緣會(huì)過(guò)緩,點(diǎn)平過(guò)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(duì)好一些,因?yàn)? 1,近端會(huì)存在后邊節(jié)點(diǎn)多處的反射疊加,信號(hào)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(hào)疊加后信號(hào)質(zhì)量更差。 遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)的信號(hào)質(zhì)量好。因?yàn)檫h(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)端意味著靠近端接,越靠近端接點(diǎn),信號(hào)質(zhì)量越好。這是因?yàn)镕lyby結(jié)構(gòu)中信號(hào)會(huì)由于stub的存在使信號(hào)頻譜上存在塌陷,此外stub還會(huì)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(huì)使得最靠近驅(qū)動(dòng)端的信號(hào)質(zhì)量越差。在實(shí)際工程中,除了要盡量減小stub的長(zhǎng)度之外,還需要對(duì)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(jué)得應(yīng)該是離芯片遠(yuǎn) 影響小 因?yàn)樵谛盘?hào)傳輸過(guò)程中對(duì)于阻抗 串?dāng)_等 信號(hào)會(huì)慢慢變的穩(wěn)定一些吧 不像剛開(kāi)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(hào)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(hào)質(zhì)量差,但得到的能量大。所以,在驅(qū)動(dòng)能力足夠的情況下,遠(yuǎn)端信號(hào)最好,若驅(qū)動(dòng)能力不足,則遠(yuǎn)端信號(hào)也會(huì)差 DDR的FLY-BY拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)的信號(hào)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(hào)會(huì)被多次反射,反射疊加,信號(hào)會(huì)比較差。信號(hào)的反射都是從遇到負(fù)載開(kāi)始,分支越短,反射相對(duì)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(huì)影響到信號(hào)的質(zhì)量的好壞。 1.從反射的角度來(lái)看,末端的ggr3顆粒信號(hào)最好,近端的ddr3顆粒會(huì)因?yàn)槎嘀胤瓷浏B加,使得信號(hào)質(zhì)量很差(當(dāng)然也不能無(wú)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(zhǎng)都不應(yīng)該恰好等于通信頻率的諧振長(zhǎng)度 遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)的DDR芯片信號(hào)質(zhì)量好,因?yàn)檫h(yuǎn)端更靠近Rtt,反射的影響最小。靠近驅(qū)動(dòng)端時(shí),由于受到后端的多個(gè)反射信號(hào)影響,信號(hào)質(zhì)量就變得更差。 Fly-by結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離控制器的信號(hào)質(zhì)量好,離控制器越近的那片信號(hào)質(zhì)量最差。因?yàn)楹竺鎺灼姆瓷鋾?huì)疊加過(guò)來(lái),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(hào)差,由于發(fā)送端的信號(hào)強(qiáng),反射影響大 個(gè)人認(rèn)為信號(hào)近的質(zhì)量好,一般遠(yuǎn)端的信號(hào)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(dòng)遠(yuǎn)的顆粒信號(hào)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(hào),信號(hào)質(zhì)量變得更差,因此應(yīng)該盡量減少Stub的長(zhǎng)度 離驅(qū)動(dòng)近的負(fù)載信號(hào)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(huì)有分布電感和電容效應(yīng),阻抗會(huì)減少,隨著傳輸線增長(zhǎng)會(huì)有變化,導(dǎo)致阻抗不連續(xù),信號(hào)質(zhì)量不好在驅(qū)動(dòng)能力足夠,終端負(fù)載在一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)的情況下,遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)端的信號(hào)質(zhì)量要好一些,因?yàn)殡x驅(qū)動(dòng)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(hào)上面,干擾越大。 遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)的信號(hào)質(zhì)量好。因?yàn)?遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)的信號(hào)受到的反射要少些,其過(guò)沖小些。 理想情況下,驅(qū)動(dòng)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(huì)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(hào)傳輸路徑越短,不可控阻抗情況越少,質(zhì)量信號(hào)也就越好。 遠(yuǎn)的好,最末端一個(gè)效果最好;沒(méi)有后面一級(jí)帶來(lái)的反射反射
評(píng)分:2分
轉(zhuǎn)自:一搏科技高速先生
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