干货 | 全面的DDR布线规则与过程

2018-03-13 13:51:11 来源:硬件十万个为什么
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多年前,无线时代(Beamsky)发布了一篇文章关于DDR布线指导的一篇文章,当时在网络上很受欢迎,有很多同行参与了转载。如今看来,那篇文章写得不够好,逻辑性不强,可操作性也不强。在近几年的硬件产品开发中,本人总结出了一套DDR布线方法,具有高度的可行性,于是本人再次编写一份这样的文章,除了讲述DDR布线规则,还想讲述一下布线过程,采用本人的布线过程可以少走很多弯路。本文即将讲到的所有方法,无线时代(Beamsky)都经过实际检验。
 
DDR布线通常是一款硬件产品设计中的一个重要的环节,也正是因为其重要性,网络上也有大把的人在探讨DDR布线规则,有很多同行故弄玄虚,把DDR布线说得很难,我在这里要反其道而行之,讲一讲DDR布线最简规则与过程。
 
 
如果不是特别说明,每个步骤中的方法同时适用于DDR1,DDR2和DDR3。PCB设计软件以Cadence Allgro 16.3为例。
 
第一步,确定拓补结构(仅在多片DDR芯片时有用)
 
首先要确定DDR的拓补结构,一句话,DDR1/2采用星形结构,DDR3采用菊花链结构。
拓补结构只影响地址线的走线方式,不影响数据线。以下是示意图。
 
 
 
星形拓补就是地址线走到两片DDR中间再向两片DDR分别走线,菊花链就是用地址线把两片DDR“串起来”,就像羊肉串,每个DDR都是羊肉串上的一块肉,哈哈,开个玩笑。
 
 
第二步,元器件摆放
 
确定了DDR的拓补结构,就可以进行元器件的摆放,有以下几个原则需要遵守:
 
原则一,考虑拓补结构,仔细查看CPU地址线的位置,使得地址线有利于相应的拓补结构
 
原则二,地址线上的匹配电阻靠近CPU
 
原则三,数据线上的匹配电阻靠近DDR
 
原则四,将DDR芯片摆放并旋转,使得DDR数据线尽量短,也就是,DDR芯片的数据引脚靠近CPU
 
原则五,如果有VTT端接电阻,将其摆放在地址线可以走到的最远的位置。一般来说,DDR2不需要VTT端接电阻,只有少数CPU需要;DDR3都需要VTT端接电阻。
 
原则六,DDR芯片的去耦电容放在靠近DDR芯片相应的引脚
 
以下是DDR2的元器件摆放示意图(未包括去耦电容),可以很容易看出,地址线可以走到两颗芯片中间然后向两边分,很容易实现星形拓补,同时,数据线会很短。
 
 
以下是带有VTT端接电阻的DDR2元器件摆放示意图,在这个例子中,没有串联匹配电阻,VTT端接电阻摆放在了地址线可以到达的最远距离。
 
 
 
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