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DDR布线要求及拓扑结构分析
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2014-12-06 19:34:53
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标签:
硬件
信号完整性
在DDR的PCB设计中,一般需要考虑等长和拓扑结构。等长比较好处理,给出一定的等长精度通常是PCB设计师是能够完成的。但对于不同的速率的DDR,选择合适的拓扑结构非常关键,在DDR布线中经常使用的T型拓扑结构和菊花链拓扑结构,下面主要介绍这两种拓扑结构的区别和注意要点。
T型拓扑结构
,也称为星型拓扑结构,其结构如图一所示。星型拓扑结构每个分支的接收端负载和走线长度尽量保持一致,这就保证了每个分支接收端负载同时收到信号,每条分支上一般都需要终端电阻,终端电阻的阻值应和连线的特征阻抗相匹配。星形拓扑结构可以有效地避免时钟、地址和控制信号的不同步问题。
图一
菊花链拓扑结构
,如图二所示。和星型拓扑结构不同,菊花链拓扑结构没有保持驱动端到各个负载走线长度尽量一致,而是确保各个驱动端到信号主干道的长度尽量短。菊花链拓扑结构走线的特点,牺牲了时钟、地址和控制信号的同步,但最大的特点是尽可能降低各负载分支走线长度,避免分支信号对主干信号的反射干扰。
图二
在信号频率低于800MHz的情况下,上面两种拓扑结构均能满足系统性能需要。但是当信号速率到达1000MHz甚至更高,T型拓扑结构就不能满足性能需要。原因就在于T型拓扑结构过长的支路走线长度,在不添加终端电阻的情况下很难和主干道实现阻抗匹配,而为了实现各个支路的阻抗匹配添加终端电阻,又加大了电路设计的工作量和成本,是我们不愿意看到的。因此高速信号使用T型拓扑结构,支路信号对主干信号的反射干扰是很严重的。通常DDR2使用和速率要求不高的DDR3使用T型拓扑结构。菊花链拓扑结构主要在DDR3中使用,菊花链拓扑结构的主要优势是支路走线短,一般认为菊花链支路走线长度小于信号上升沿传播长度的1/10,可以有效削弱支路信号反射对主干信号的干扰,不同的书本上说法也不一样,大体上走线长度小于上升沿传播长度的1/6-1/10都是可以的,实际设计中我们肯定希望这个长度越短越好。菊花链拓扑结构可以有效抑制支路的反射信号,但相对于T型拓扑结构,菊花链拓扑结构的时钟、地址和控制信号并不能同时到达不同的DDR芯片。为了解决菊花链拓扑结构信号不同步的问题,DDR3的新标准中加入了时间补偿技术,通过DDR3内部调整实现信号同步。当信号频率高达1600MHz的时候,T型拓扑结构已经无能为力,只有菊花链或其衍生的拓扑结构能满足这样的性能需求。一般的DDR3都会建议采用菊花链拓扑结构的改进型拓扑结构,Fly-by拓扑结构,如图三所示。Fly-by拓扑结构要求支路布线长度Stub=0,Fly-by具有更好的信号完整性。
图三
DDR布线要求及拓扑结构分析
标签:
硬件
信号完整性
原文地址:http://blog.csdn.net/qq405180763/article/details/41777529
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