高速PCB板DDR5數據信號的長(zhǎng)STUB要背(bèi)鑽嗎?
發布時間:2025-10-06 11:41:39
高速先生成員:周偉
上一篇文章 過孔Stub對(duì)ddrx地(dì)址信號的影響 提(tí)到(dào)過後麵會有stub對數據信(xìn)號的影響,今天我們就一起(qǐ)來看(kàn)看吧。
前(qián)文通過幾個仿真例子(zǐ)看到,長stub對3200Mbps以內的DDRx地址信號來說有一定的好處,對於(yú)速率不(bú)是那麽高(gāo)的信號(不超過8Gbps),如DDR4、DDR5甚至LPDDR5,我們是否可以把(bǎ)這個結(jié)論(lùn)再(zài)擴(kuò)展到速率更高的數據信(xìn)號(hào)上呢?於是我們又做了如下一些仿真來看看長(zhǎng)短stub在更高速率的數據上的一些對比。
還是上文(wén)同樣的疊層和驅動,接收采用ODT60,在數據率為2400Mbps的時候仿真出來的數據眼圖如下圖1所示。

圖1 速率2400Mbps時數據信號寫眼圖
紅色(sè)L14層走線的眼圖(tú)看起來眼高更高,jitter也小(xiǎo)點,對應的斜率也大(dà)一點,說明長stub對數據信號在2400Mbps的速率下基本沒什麽影響,甚至(zhì)還會稍微好點。進(jìn)一步把速率提高到3200Mbps,其他不變的情況下長短stub的眼圖仿真結果(guǒ)如(rú)下圖2所示。

圖2 速率3200Mbps時(shí)數(shù)據信號寫眼(yǎn)圖
可以看到(dào)速率上來之後,短stub的優勢慢慢開始體現(xiàn)出來了(le),眼高和眼(yǎn)寬(kuān)都稍微(wēi)比長stub的布線層(céng)信號要好。
我們接下來再看看DDR5 6400Mbps速率的情況,於是其他(tā)條件都不變,隻是將速率提升到6400Mbps,顆粒模型也換成支持DDR5的,仍然采用ODT60的端接,仿真後(hòu)波形如下圖3所示。

圖3 速率6400Mbps時數據信號寫眼圖
從仿真結果(guǒ)可以看出,速率提升(shēng)到6400Mbps時,長stub的(de)L14層走線信號(hào)眼圖急(jí)劇變差,眼高和眼寬都(dōu)明(míng)顯小於短stub的L5層走線,說明DDR5的數據(jù)信號還是要適當考慮stub的影響,PCB設計時就要考慮stub較短的層麵。
同時我們又驗證了某廣泛使用的FPGA支持DDR5信號的模型,在其他不變的(de)情況下隻是換了主控的(de)模型,仿真結果如下圖4所示(shì)。

圖4 另一驅動速率6400Mbps時數據信號寫眼圖
換了驅動(dòng)後,仿真結論還(hái)是一樣的,長stub的信號沿變緩了很多,導致眼高和眼(yǎn)寬都變小了。
考慮到現在LPDDR5的(de)應用也(yě)越來越多了,且(qiě)我們也(yě)已經仿真(zhēn)過很多啦(lā),接下來我們就用LPDDR5模型(xíng)再來驗證一下長短Stub的影響。拓(tuò)撲還是不變(biàn),驅動(dòng)和接收換成支持LPDDR5的模型,在數據速率8533Mbps 時不(bú)開(kāi)均衡的仿真對比結果如下圖5所示。

圖5 速率8533Mbps時數據信號寫眼圖
可以(yǐ)看到有長stub的L14層信號的眼圖急劇變差,jitter變大了很多,比短stub的L5層(céng)走線的信號眼高(gāo)和眼寬(kuān)都(dōu)小了,裕量相對變(biàn)少,說明速率越高後stub的影響還是比較大,此時盡量保持短stub層走線,至於是否一定要背鑽,還是要看情況,大多數(shù)情況下還是可以不用的,畢(bì)竟背鑽(zuàn)需要額外增加成本,可(kě)以優(yōu)先走stub短的層。如果實在避免不了長(zhǎng)stub的層,我們還是可以參考高速信號stub長度的經驗,當stub長(zhǎng)度(單位mil)超過1.5倍的(de)300/信號(hào)速率(lǜ)(單位Gbps),盡量或必須背鑽。不考(kǎo)慮成本的情況下(xià),當stub長度(單位(wèi)mil)超過300/信號速率(單位Gbps)時就(jiù)可以做背(bèi)鑽了。
