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DDR3布局的那些事儿

2019-09-17 08:35
一博科技
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对于DDR3的布局我们首先需要确认芯片是否支持FLY-BY走线拓扑结构,来确定我们是使用T拓扑结构还是FLY-BY拓扑结构.         

常规我们DDR3的布局满足以下基本设计要求即可:                                                  

考虑BGA可维修性:BGA周边器件5MM禁布,最小3MM。

DFM 可靠性:按照相关的工艺要求,布局时器件与器件间满足DFM的间距要求;且考虑元件摆放的美观性。

绝对等长是否满足要求,相对长度是否容易实现:布局时需要确认长度限制,及时序要求,留有足够的绕等长空间。

滤波电容、上拉电阻的位置等:滤波电容靠近各个PIN放置,储能电容均匀放置在芯片周边(在电源平面路径上);上拉电阻按要求放置(布线长度小于500mil)。  

注意:如有提供DEMO板或是芯片手册,请按照DEMO板或是芯片手册的要求来做。 

滤波电容的布局要求

电源设计是PCB设计的核心部分,电源是否稳定,纹波是否达到要求,都关系到CPU系统是否能正常工作。滤波电容的布局是电源的重要部分,遵循以下原则:  

CPU端和DDR3颗粒端,每个引脚对应一个滤波电容,滤波电容尽可能靠近引脚放置。

线短而粗,回路尽量短;CPU和颗粒周边均匀摆放一些储能电容,DDR3颗粒每片至少有一个储能电容。

 图1:VDD电容的布局(DDR颗粒单面放)

如图2所示:VDD电容的布局(DDR颗粒正反贴)

DDR 正反贴的情况,电容离BGA 1MM,就近打孔;如可以跟PIN就近连接就连接在一起。

VREF电路布局  

在DDR3中,VREF分成两部分:   

一个是为命令与地址信号服务的VREFCA;另一个是为数据总线服务的VREFDQ。       

在布局时,VREFCA、VREFDQ的滤波电容及分压电阻要分别靠近芯片的电源引脚,如图3所示。                                                                                                            

图3:VREF电路布局 

匹配电阻的布局

为了提高信号质量,地址、控制信号一般要求在源端或终端增加匹配电阻;数据可以通过调节ODT 来实现,所以一般建议不用加电阻。                                                              

布局时要注意电阻的摆放,到电阻端的走线长度对信号质量有影响。

布局原则如下:

对于源端匹配电阻靠近CPU(驱动)放,而对于并联端接则靠近负载端(FLy-BY靠近最后一个DDR3颗粒的位置放置而T拓扑结构是靠近最大T点放置)

下图是源端匹配电阻布局示意图; 

图4:源端匹配电阻

图4:并联端接 

而对于终端VTT上拉电阻要放置在相应网络的末端,即靠近最后一个DDR3颗粒的位置放置(T拓扑结构是靠近最大T点放置);注意VTT上拉电阻到DDR3颗粒的走线越短越好;走线长度小于500mil;每个VTT上拉电阻对应放置一个VTT的滤波电容(最多两个电阻共用一个电容);VTT电源一般直接在元件面同层铺铜来完成连接,所以放置滤波电容时需要兼顾两方面,一方面要保证有一定的电源通道,另一方面滤波电容不能离上拉电阻太远,以免影响滤波效果。 

图5:VTT滤波电容

DDR3的布局基本没有什么难点,只是要注意诸多细节之处,相信大家都已经学会。


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