SDRAM 布线要领_心灵感悟_百度空间

同步动态随机存储器(Synchronous DRAM,SDRAM):是目前主推的PC 100和PC 133规范所广泛使用的内存类型,它的带宽为64位,3.3V电压,目前产品的{zg}速度可达5ns。它与CPU使用相同的时钟频率进行数据交换,它的工作频率是与CPU的外频同步的,不存在延迟或等待时间。

双倍速率SDRAM(Dual Date Rate SDRAM,DDR SDRAM):又简称DDR,由于它在时钟触发沿的上、下沿都能进行数据传输,所以即使在133MHz的总线频率下的带宽也能达到2.128GB/s。 DDR不支持3.3V电压的LVTTL,而是支持2.5V的SSTL2标准

(一). 关于 SDRAM

Pp芯片

Sdram芯片

Data、Dqs                                                 

Clk0+/-                                                       

Addr、Ctrl                                                     

Sdram芯片

Clk1+/- Fb、St                                   
Data、Dqs                                                 

1. 信号分组:我们一般把它分为六组

(1) Sdram_adrctrl(包含所有的地址和控制信号)

(2) Sdram_clk(包含所有的时钟信号:clk0/1/+/-,Feedback_clk,Startburst)

(3) Sdram_dqs_l(包含DQS0..3)

(4) Sdram_dqs_h(包含DQS4..7)

(5) Sdram_data_l(包含DQ(0..31),DQM(0..3))

(6) Sdram_data_h(包含DQ(32..63),DQM(4..7))

2. 布局时应注意以下几点:

(1) 使用0402封装的上拉电阻

(2) 上拉电阻靠近SDRAM端摆放

(3) 每四个电阻旁摆放一对退耦电容,且{dy}个为Vtt to Ground类,第二个为Vtt to Vddq类

(4) 退耦电容尽量靠近SDRAM的对应管脚摆放

(5) 参考电压的小电容应靠近SDRAM的管脚放置

3. 布线时应注意以下几点:

(1) 间距方面的要求:

(a) CLK、DQS信号与其它信号至少保持20mil以上的space

(b) DATA信号与其它信号至少保持15mil以上的space(DATA信号组与组之间也要有15mil以上的space),为了绕线方便,我们把DATA信号分为八组,分别为

Group0:DQ(0..7)、DQM0、DQS0

Group1:DQ(8..15)、 DQM1、DQS1

Group2:DQ(16..23)、DQM2、DQS2

Group3:DQ(24..31)、DQM3、DQS3

Group4:DQ(32..39)、DQM4、DQS4

Group5:DQ(40..47)、DQM5、DQS5

Group6:DQ(48..55)、DQM6、DQS6

Group7:DQ(56..63)、DQM7、DQS7

(c) ADDR、CTRL信号与其他信号至少保持15mil以上的space

(2)   长度方面的要求:

(a) 差分时钟对做误差+/-10mils

(b)DQS(0..7)做误差+/-250mils

(c) DATA信号组间控制在+/-250mils,本身做+/-100mils

(d)ADDR信号与时钟信号控制在+/-850mils,同一信号的两分叉的长度控制在+/-50mil

(e) Feedback_clk、Startburst这两信号要等于DQS(0..7)平均长度加上CLK0/1平均长度,即 Length(Feedback_clk、 Startburst)=Average_Length(DQS(0..7))+Average_Length(clk0/1/+/-)

4.单线阻抗控制在50ohm,对于地址和控制信号,分叉点到两SDRAM(可能的情况下)的阻抗控制在60-65ohm,以确保阻抗的连续

5. Topology

(1) 对于CLK、Dqm、Dq、Dqs信号

Driver

Resistor

Sdram

(a)                             

Sdram至Resistor尽可能的短

Sdram

Resistor

Driver

(b)                              

Resisor至Sdram尽可能的小于0.5inch

(2) 对于Addr、Ctrl信号

Resistor

Sdram    

Driver                                                

Sdram

Resistor

Resistor至Sdram尽可能的小于0.3inch

(3) 对于FD_CLK、Startburst信号                                                                

Driver

Resistor

Resistor

6.布线要点:

(1) CLK0+、CLK0-以差分形式布线,抑制共模噪声

(2) CLK1+、CLK1-以差分形式布线,抑制共模噪声

(3) 同组DQ信号可以任意交换,以改善布线

(4) 在同一SDRAM中,每两组信号可以任意交换,以改善布线

(5) 对ADDR、CTRL的Y型拓扑接法应注意将过孔放置在两SDRAM之间,确保两分叉的长度相同且短

(6) 同组信号相同层完成,同一信号若换层,要有共同的地回流平面,若没有共同地平面需要在换层处加地孔

(7) 使用0402封装电阻以节省PCB空间

(8) 尽量少过孔

7.电源的处理

VTT用两表层铺铜处理,在其周边均匀的打一圈孔,0402封装电阻管脚处用走线接铜处理,避免两电阻间连锡,造成焊接不良;其它电源用平面层处理。

(二). 关于DDR SDRAM

Clock Buffer

                      Clk0+/-                 Fb                                                 

                      Clk1+/-                                                                        

Sibyte

                      Clk2+/-                  Clk+/-                                        

                       Addr、Ctrl                                                            

                       Data                                                                 

1. 信号分组,我们把它分为三组

(1) DDR_A/C(包含Address、Control信号)

(2) DDR_CLK(包含所有的CLK+/-信号)

(3) DDR_DQ/DQS(包含Data、Ecc、Dqs信号)

2. 布局时应注意以下几点:

       (1)对于DIMMs,匹配电阻应靠近{dy}DIMMs放置

对于RAMs,匹配电阻应靠近Sibyte放置

(2)所有的上拉电阻摆放在{zh1}一个DIMMs之后,每四至六个信号放置一个0.1uf或者0.22uf的0603封装的电容且靠近上拉电阻

3. 布线时应注意以下几点:

(1) 间距方面的要求

(a) CLK信号于其它信号保持4:1的space

CLK以差分形式1:1的space布线

(b)DQ/DQS信号以3:1的space布线,与其它信号保持4:1的space(3:1(即线边缘与线边缘的距离)=3X线到相邻地平面的距离),为了绕线方便,我们把DQ/DQS分为九组,分别为

Group0:DQ(0..7)、DQS0

Group1:DQ(8..15)、DQS1

Group7:DQ(56..63)、DQS7

Group8:ECC(0..7)、DQS8

(c) A/C信号以3:1的space布线,与其它信号保持4:1的space

(2)长度方面的要求

(a) A/C信号尽量短,但信号间需小于+/-1500mil的误差

(b)CLK信号差分对本身做+/-12mil,差分对间做+/-50mil的误差,且满足Length=SB..PLL+PLL..DIMM-PLL..FB

SB..PLL=Sibyte至PLL Clock buffer的长度

PLL..DIMM=PLL Clock buffer至DIMM的长度

PLL..FB=PLL Clock buffer的反馈时钟长度

对于DIMMs

LongestA/C+6in<CLK<ShortestA/C+9in

对于RAMs

LongestA/C+4in<CLK<ShortestA/C+7in

(c) DQS(0..8)做 +/-400mil的误差

对于DIMMs@167MHz

CLK-7in<=DQS<=CLK-1in

对于RAMs@200MHz

CLK-5in<=DQS<=CLK-2in

(d)DQ/DQS信号组内做+/-50mil的误差

(e) 所有的DQ/DQS长度都需加上Sibyte的Pin内长度

4.   单线阻抗控制在60Ohm,差分控制在120Ohm

5.   Topology

(1) 对于A/C信号

对于DIMMs              VTT                                       

Rpack

Sibyte

A/C                                           

对于RAMs

Ram0

Ram1

Ram2

Rpack

Sibyte

A/C                          

Ram3                                                                

Ram4                                                                

(2) 对于DQ/DQS信号

Sibyte

Rpack

DQ/DQS

(3) 对于CLK

Sibyte

PLL

SB       DIMM

FB

6.   布线要点

(1) CLK以差分形式布线,抑制共模噪声

(2) 同组信号以相同层完成,尽量不换层,同一信号若换层,要有共同的地回流平面,若没有共同地平面需在过孔处加地孔

(3) 使用排阻以节省PCB空间

(4) 排阻到DIMMs用表层处理,尽量短、顺畅


1 2008-11-28 11:32 |
SDRAM,133MHz的应该没有什么大关系的,不过还是要做一下的。 差分时钟控制在+-50mil以下,严格的差分走线; 控制信以及地址线要和时钟线等长,线长不超过+-100mil. 至于数据线,没有必要和时钟线,地址线以及控制线等长。每8个bit也就是一个Byte及其对应的DQS,DQM为一组。 以32位DDR2为例: 其实一共可以分为五个组来控制走线长度: {dy}组:时钟以及控制线,地址线,所有的走线等长,误差在+-100mil之间,时钟要求更高,该组走线长度不宜短于数据线长度。 第二组:Byte0(D0-D7)以及DQS0,DQM0为一组,要求等长,误差在+-100mil之间,可适当放宽。 第三组:Byte1 (D8-D15)以及DQS1,DQM1为一组,要求等长,误差在+-100mil之间,可适当放宽。_ 第四组:Byte2(D16-D23)以及DQS2,DQM2为一组,要求等长,误差在+-100mil之间,可适当放宽。第五组:Byte3(D24-D32)以及DQS3,DQM3为一组,要求等长,误差在+-100mil之间,可适当放宽 如果用Allegro来做的话,可以很方便的利用Net,Xnet等办法来设置等长。

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