關(guān)于DDR的設(shè)計,經(jīng)歷過無數(shù)項目歷練的攻城獅們,肯定是很得心應(yīng)手的。對于信號質(zhì)量方面的改善,相信大家應(yīng)該已經(jīng)有自己的獨門技巧了。同組同層,容性負載補償,加上拉電阻等等,總有一款適合你的DDR。但是對于時序方面的控制,理論上只有一個辦法——繞等長,速率越高的DDR,等長控制越嚴(yán)格,從±100mil,到±50mil,甚至±10mil。
本來我們的layout工程師也是在這樣一條路上穩(wěn)步前進。但是最近有個DDR4的項目,繞好了等長,如下圖所示,一切都安排的明明白白之后,給SI工程師仿真,只等仿真結(jié)果一出來就gerber out,根本不用懷疑,信號質(zhì)量肯定妥妥的,沒問題。
結(jié)果,SI工程師沒有同意投板,卻提出了不合常理的時序要求,如下圖所示:
等長要求CS,CKE,ODT這些信號比其余CMD信號每段長120mil,按照這樣來算的話,到U1這個位置,長度差就到了600mil。這和設(shè)計指導(dǎo)不一樣。

瞬間感覺自己很委屈,這樣的等長到時候地址控制線之間的延時會相差100ps左右,這樣時序的margin就會變小,甚至可能跑不到要求的2400Mbps,于是硬氣的提出了自己的質(zhì)疑。
SI工程師也知道這種情況下,應(yīng)該和設(shè)計人員普及一下關(guān)于時序方面的知識,不然后續(xù)遇到類似的DDR,不做仿真的話,可能會需要降頻運行。于是將U1的仿真結(jié)果給設(shè)計人員看,藍色的是CS,ODT,CKE等信號,綠色是其他的CMD信號,從時間上來看,藍色的比綠色的信號快90ps左右。
這種情況的原因不是因為設(shè)計人員的誤操作,或者不同層的時序不一致,也不是像上次文章中提到的層疊中的DK設(shè)置不一樣,而是因為DDR顆粒的選型導(dǎo)致的,如下面圖片所示:


這款SDRAM的CS,CKE,ODT為單DIE結(jié)構(gòu),但是其他的信號卻是雙DIE結(jié)構(gòu),在封裝中做T型拓撲,這樣意味著雙DIE的信號的容性更大一些,那么相應(yīng)的上升沿會更緩一些,這個是比較好的影響,這樣的話,信號質(zhì)量會比較好,從圖中的結(jié)果也可以看出來,綠色信號的振鈴比較小。另一個影響是容性更大,意味著時延會更慢一些,所以相同等長的情況下,由于顆粒內(nèi)部拓撲的影響,導(dǎo)致CMD信號會傳輸?shù)母恍?,體現(xiàn)在仿真結(jié)果中,自然是雙DIE信號和單DIE信號會有不一樣的上升沿和一定的延時差。
layout工程師恍然大悟,這是因為顆粒內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和常規(guī)設(shè)計不一樣導(dǎo)致,自然不能沿用常規(guī)的設(shè)計指導(dǎo),以后遇到這種雙DIE的DDR還是需要仿真之后再調(diào)整等長,不然可能會出問題。于是很愉快的按照上面的時序意見修改了版本,結(jié)果如下,后期客戶反饋,DDR2400跑的飛起,一版成功。
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