前兩天有網友在卧龍會社群裡問了這樣一個問題,說:"為什麼主闆上面那麼多的DDR條,隻要很少的布線層就可以布的通?""兩根DDR4 SODIMM上下疊放,感覺線好多"
圖1
希望下面的内容能給提問朋友提供一點思路,DDR涉及的内容很多,在設計中也是非常重要的一部分,在PCB中一般是作為核心來處理,本文主要和大家一起讨論下DDR在PCB設計中的方法和技巧。原創今日頭條:卧龍會IT技術
DDR的發展史及各時期DDR的特質DDR經曆了很多代曆史的發展:如 DDR、DDR2、DDR3,DDR4;
現在我們設計中遇到比較多的是DDR3和DDR4;
我們先來了解下DDR3和DDR4的一些基本的信息:
DDR3的電壓是1.5V, DDR3L的電壓是1.35V,工作頻率有800Mhz、1066Mhz、1333Mhz、1600Mhz、1866Mhz、2400Mhz;其中1333Mhz和1600Mhz是常見的。
DDR4的電壓是1.2V,常見的工作頻率也很多種,像2133Mhz、2400Mhz、2666Mhz、3000Mhz等;其中2133Mhz和2400Mhz是常見的。
DDR在主闆中的電路連接方式DDR 插槽方式
DDR插槽分DIMM和SO-DIMM,像上面網友截的圖1來看,都是DIMM槽,而不是SO-DIMM插槽;我們先來認識一下這兩種插槽的區别
1, DIMM插槽
DIMM槽多數是用在台式機主闆上,拆開你的機箱主闆上就能看的到,下圖是一個台式機主闆和内存條圖片,另外一點需要注意當你在買内存條的時候需要區分,主闆支持的是DDR3,還是DDR4;
圖2
圖3
2,SO-DIMM插槽
另外一種是SO-DIMM,是Small Outline Dual In-line Memory Module的縮寫,中文含意為"小外形雙列内存模組"相對于DIMM來說,SO-DIMM具有更小的外形尺寸(大緻是正常DIMM尺寸的一半)。因此,SO-DIMM主要用于等一些對尺寸有較高要求的使用場合。下圖是一個筆記本主闆和SO-DIMM内存條;原創今日頭條:卧龍會IT技術
圖4
圖5
DDR闆載顆粒設計在PCB的DDR設計中會遇到第3種類型的設計, 上面講的DIMM和SO-DIMM的,另外還有一種是闆載顆粒的,ARM芯片設計中會遇到特别多,其中的手機的内存用的都是闆載顆粒,闆載的好處就是占用空間小;
DIMM和SO-DIMM類型的DDR在PCB設計中相對闆載顆粒是容易的多,隻需要滿足等長,而不需要考慮地址線的拓撲結構;
DDR的布線方法DDR信号由哪些部分組成了?一般包含數據線,地址線,控制線,命令線,時鐘線;
圖6
PCB設計中的要求是數據線D0-D7,加DQSN、DQSNP一對差分為一組;一個通道有64條數據線,可以分為8組數據線,要同組同層同等長,等長範圍可按10MIL來設置規則,也可根據DesignGuide來設置規則。
地址線,控制線,命令線,時鐘線為一組,不要求同組同層,但要求等長,等長範圍也根據公司的要求來做,一般可以按100MIL範圍來設置規則。
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圖7
設置好規則之後,即可拉線做等長;
下面是我從intel DesignGuide截下來的SO-DIMM PCB走線圖:
圖8
圖9
當我們在布局完後的飛線看起來密密麻麻是很多的,但不要恐懼,按照步驟,設置規則,當拉完線做完等長之後是很漂亮很有成就感的;
一般一個DIMM槽兩層走線即可全部走完,下圖是我一個8層PCB設計的一個8層闆的DIMM走線,用6層和BOTOMM層兩層走線即可全部拉完。(第7層用來幹嘛,初學PCB設計的可以思考下)
圖10
SO-DIMM和DIMM的PCB設計差不多,區别是DIMM是插件通孔,SO-DIMM是貼片的,内層走線需要打過孔來設計。
闆載内存顆粒,如下圖:
圖11
闆載内存顆粒的PCB設計相對DIMM和SO-DIMM來說要複雜一些,地址線的走線設計要考慮拓撲結構,常用的拓撲結構有T和菊花鍊(包含FLY-by),另外需要注意隻有支持讀寫平衡功能的主控才能采用FLY-by結構;
下圖DDR顆粒的PCB設計采用的是FLY-BY拓撲。
圖12
所謂的T拓撲和菊花鍊拓撲結構是相對于地址線來說的,而不是數據線。
有疑問大家可留言一起讨論,隻有讨論才會漲知識。你們的問題我們會逐一回答!
原創:卧龍會 玉京龍
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