不加端接電阻的快樂,你們絕對想象不(bú)到!
發布時間:2020-08-31 15:15:34
高(gāo)速先生成員-- 黃剛
對於做過DDR模塊的PCB工程師來說有沒有過這樣的體驗(yàn),在板子小密度高的情況下,要是突然發現原理圖上沒有那一大(dà)把地址信號的端接(jiē)電阻(zǔ),他們的心情一定會是這樣的…
掐指一算,基(jī)本上一個(gè)DDR的通道,地址控製(zhì)信(xìn)號加起來差不多達到20根,也就是說硬件工程師的小手一揮,對於PCB工程師就是(shì)一筆福利,尤其在(zài)目前板(bǎn)上走線密度越來越大,層數越來越少的情況下,PCB工程師差點就是給你一個大(dà)大的擁抱。當(dāng)然(rán)從成本的角度看,要是一個板子有好幾個DDR通道,而且是大批量生產的話,你們的老(lǎo)板估計也會給你(nǐ)們加個雞腿吧。
但是爽歸爽,端接電阻卻不是說(shuō)去掉就能去掉的,你要(yào)去掉(diào)的前提肯定是要保證能夠(gòu)跑通!這對於速率高的DDR模塊,例如DDR4,而且一個通道有4個顆粒的DDR模(mó)塊來說,問一下作為(wéi)硬件工程師的你們,敢試(shì)試嗎?
我(wǒ)們先說點輕鬆的吧,一般來說,常用的(de)1拖4的DDR拓撲結構一般有兩種,就是我們(men)常見的fly-by拓撲(pū)和T拓撲,他們(men)大概的示(shì)意圖如下所示:
當然兩者都可以(yǐ)加上相應的端接電阻來組成一個更為完善的拓撲,從外形來看,Fly-by拓撲是從頭到尾進行串聯的組合,T拓撲是以控(kòng)製器到每(měi)個顆粒時間大致相等為前提的組合(hé)。關於這兩種(zhǒng)拓撲間的端接電阻如何選擇及相(xiàng)關的原(yuán)理,可以觀看高速先生下麵這個很詳細的端接視頻哈。
那麽本案例(lì)來了,因為項目需要大批量的生產,因此客戶想實現盡量省成本的DDR4模塊設計,省成本的意思是對於DDR4模塊來說(shuō),客戶提出了能不能(néng)把地址信號的端接電阻省掉,由於省掉端(duān)接電阻之後,那麽同時也可以節省一(yī)個VTT的電源轉換芯(xīn)片,也就是我們經常說的1.2V轉0.6V給VTT端接電阻供電的電源。很顯然這是一個非常規(guī)的設(shè)計,尤其對於(yú)2400Mbps的DDR4而言。高速先生其實之(zhī)前(qián)也很少(shǎo)遇到這樣的客戶需求,在這麽高速的DDR4模塊中(zhōng),而且還(hái)是4個(gè)顆(kē)粒的情況下,高速先生也是慢慢去嚐試不同的拓撲帶來(lái)的效果。
當然一開(kāi)始高速先生還是希望在比較傳統的Fly-by拓(tuò)撲中實現,就(jiù)是以下的拓撲了。
但是在這個傳統的單麵放置4個顆粒的Fly-by拓撲中,高速先生並沒有得到想要(yào)的答案,它的波形說明了在Fly-by拓撲中基本上不(bú)太可(kě)能做到。
那麽是不是就不能實(shí)現了呢?從上麵Fly-by拓撲不加端接電阻的眼圖結果來看,差的可(kě)不是一丁半點,Fly-by拓撲走不通,高速先生(shēng)因此(也隻能)把眼光轉向T拓撲,經過詳細的前期評估(此處忽略N個字哈),高速先(xiān)生狠(hěn)下心把拓撲定成如下的樣子(zǐ):
沒錯,就是上麵的這種T拓撲,而且是正反貼的T拓撲,從空間利用(yòng)來看它會更有優勢(shì),你可以認為它隻需要(yào)上麵單麵貼的Fly-by拓撲的一半位置(zhì)就可以啦。那麽它的信號質量(liàng)到底能不(bú)能比Fly-by拓撲好呢?
之所以要打這個廣告,就是(shì)想(xiǎng)讓大家先去看看高速先生隊長的端接視頻,看看能不能從中得到一些靈感哈。好了(le),那我們精心(xīn)設計的T拓撲的信號質量到底(dǐ)能不能比Fly-by拓撲好呢?我們給出(chū)了它的驗(yàn)證結果,讓我們驚訝的是(在我們的意料之內),居然還是不錯的(de)。
這讓高速先生看到了4個(gè)DDR顆粒也可以不用端接電(diàn)阻的可能性,因此高速先生在T拓撲的結構中(zhōng)再進行仔細的優化,包(bāo)括阻抗優(yōu)化(huà),長度優化,疊層優化等等(děng)一係列的操(cāo)作之後,大膽的完成了(le)該設計並進(jìn)行投板驗(yàn)證(zhèng),客戶調試後反饋過來的結果也讓(ràng)大家鬆了(le)一口氣。
高速先生到最後有(yǒu)必要再多說兩句哈,無(wú)論如何,去掉端接電阻的DDR設計我們都認為是非常規的設計,最好不要隻通過單純的設計進行保(bǎo)證,如果大家真的有這樣的想法和需求的(de)話,最好的方式就是…
