DDR3內(nèi)存已經(jīng)被廣泛地使用，專(zhuān)業(yè)的PCB設(shè)計(jì)工程師會(huì)不可避免地會(huì)使用它來(lái)設(shè)計(jì)電路板。本文為您提出了一些關(guān)于DDR3信號(hào)正確扇出和走線(xiàn)的建議，這些建議同樣也適用于高密度、緊湊型的電路板設(shè)計(jì)。

DDR3設(shè)計(jì)規(guī)則和信號(hào)組

讓我們從以DDR3信號(hào)分組建立高速設(shè)計(jì)規(guī)則講起。在DDR3布線(xiàn)時(shí)，一般要將它的信號(hào)分成命令信號(hào)組、控制信號(hào)組、地址信號(hào)組、數(shù)據(jù)信號(hào)0/1/2/3/4/5/6/7分組、時(shí)鐘信號(hào)組以及其他。推薦的做法是，在同一組別中的所有信號(hào)按照“相同的方式”走線(xiàn)，使用同種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及布線(xiàn)層。

圖1: DATA 6分組中所有信號(hào)都是以“相同方式”布線(xiàn)的，使用相同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及布線(xiàn)層。

舉個(gè)例子，我們來(lái)看一下圖1的走線(xiàn)過(guò)程，所有DATA 6分組的信號(hào)都是從第1層切換到第10層的，然后到第11層，之后再切換到12層。分組中的每個(gè)信號(hào)都有相同的層切換，通常都走相同距離，使用相同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

如此布線(xiàn)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，當(dāng)作信號(hào)線(xiàn)長(zhǎng)度調(diào)整時(shí)（也稱(chēng)延遲或相位調(diào)整），通路中的z軸長(zhǎng)度可以忽略不計(jì)。這是因?yàn)樗行盘?hào)均具相同的布線(xiàn)方式，有著完全相同的過(guò)孔定義和長(zhǎng)度。

創(chuàng)建DDR3信號(hào)組

Altium Designer提供了創(chuàng)建必要信號(hào)組的簡(jiǎn)便方法，可以在項(xiàng)目的原理圖中完成。首先，把一個(gè)Blanket放在將要生成一個(gè)信號(hào)組的網(wǎng)絡(luò)上。然后，在Blanket的邊緣上放置一個(gè)PCB directive，把它定義為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)組。請(qǐng)參見(jiàn)圖2示例。?

圖2 ：使用Blankets and PCB directives定義用于DDR3信號(hào)布線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)組。?

為網(wǎng)絡(luò)組指定顏色

當(dāng)我們使用工程變更ECO（在Design ? Update PCB Document...）, 把新定義的網(wǎng)絡(luò)組導(dǎo)入到PCB后，為每個(gè)信號(hào)組設(shè)定不同顏色是非常有用的。進(jìn)入到PCB面板，右擊目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)類(lèi)組，在彈出的菜單中選擇改變網(wǎng)絡(luò)顏色，就可以為這個(gè)網(wǎng)絡(luò)組定義顏色了， 如 圖3所示。

圖3：給每個(gè)網(wǎng)絡(luò)組指定不同顏色，在布線(xiàn)時(shí)就很容易區(qū)分它們了。

一旦選定了顏色，再次右擊網(wǎng)絡(luò)組并選擇 Display Override ? Selected ON。這樣就可以確保，所選的顏色可以覆蓋對(duì)象的顏色，無(wú)論當(dāng)前是什么圖層。

如果還沒(méi)有開(kāi)啟Net Color Override選項(xiàng)，網(wǎng)絡(luò)就不會(huì)變成你所選顏色。這種情況下，使能View ? Net Color Override Active?選項(xiàng)，或使用 F5鍵，就可以把這個(gè)設(shè)置全局化，應(yīng)用到所有的網(wǎng)絡(luò)。接下來(lái)，我們就可以扇出CPU的DDR3接口部分的信號(hào)了。

準(zhǔn)備好扇出CPU的DDR3接口信號(hào)了嗎？

選擇合適的過(guò)孔并為特定信號(hào)組確定所用的PCB層，會(huì)大大降低DDR3信號(hào)布線(xiàn)的難度。信號(hào)組的顏色各異，也有助于在設(shè)計(jì)時(shí)區(qū)分它們。

圖4 ：選擇合適的過(guò)孔尺寸可以節(jié)省布線(xiàn)空間。

相比于通孔，微孔（μVia）占用更少空間。在同一區(qū)域中，我們能夠扇出更多的走線(xiàn)。微孔還可以節(jié)省其他層上的布線(xiàn)空間，節(jié)省下來(lái)的空間可用于更多的走線(xiàn)。

為什么地址、命令和控制信號(hào)需要使用微孔？

對(duì)于DDR3信號(hào)組群來(lái)說(shuō)，地址、命令和控制組擁有最多的信號(hào)數(shù)量。如果我們選用了通孔，那么在所有層上會(huì)占用大量空間。如果選擇微孔，我們只需要占用第3層上的空間。同時(shí)，因?yàn)槲⒖椎闹睆捷^小，在第3層上我們還能節(jié)省出更多的空間來(lái)扇出信號(hào)。

圖5 ：微孔間兩到三根導(dǎo)線(xiàn)可以完成布線(xiàn)，同一空間，通孔間則需要一根導(dǎo)線(xiàn)。

為什么與地址、命令和控制群組信號(hào)最近的信號(hào)組使用通孔扇出？

地址、命令和控制組中的某些信號(hào)，需要用到前面提到的“最近群組”下方的空間。

圖6 ：有些地址、命令和控制信號(hào)，會(huì)走在與它們最近信號(hào)焊盤(pán)下。

當(dāng)把地址、命令或控制組信號(hào)通過(guò)微孔在第3層完成走線(xiàn)后，那么在它們下面的第10層就會(huì)有空余空間，這片空間可以用來(lái)扇出與它們最近的信號(hào)組。

圖7 ：微孔扇出走線(xiàn)下面空間可以用來(lái)扇出所謂“最近組”的信號(hào)。

為什么外圍信號(hào)組使用微孔扇出？

上圖可以很明顯地看出，第10層沒(méi)有剩余空間來(lái)扇出組外信號(hào)。所以，這些信號(hào)在第3層、使用微孔扇出是最佳選擇。

注意：同層、同過(guò)孔、同微孔的“扇出技術(shù)”，也可以應(yīng)用于其他接口（例如，PCI，ISA ...）。通過(guò)這種方法，再密集的布線(xiàn)設(shè)計(jì)也可以輕松實(shí)現(xiàn)。

結(jié)論

經(jīng)過(guò)縝密的計(jì)劃，完成DDR3接口信號(hào)的走線(xiàn)和長(zhǎng)度調(diào)整是非常輕松的，即使在最緊湊和高密度的設(shè)計(jì)中，也可以實(shí)行。iMX6 Rex就是一個(gè)很好地展現(xiàn)如何細(xì)致的規(guī)劃并完成走線(xiàn)的例子。遵循Robert的規(guī)劃和步驟，任何DDR3設(shè)計(jì)，都可以在更短時(shí)間內(nèi)，更大程度地完成設(shè)計(jì)。