電子技術(shù)分享：對于DDR2內(nèi)存的布線設(shè)計經(jīng)驗

　　做主板已經(jīng)兩年多了，做過龍芯2F內(nèi)存條和板載內(nèi)存顆粒的設(shè)計，做過凌動N450內(nèi)存條和板載內(nèi)存顆粒的設(shè)計。想寫點東西總結(jié)一下，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)上已經(jīng)有很多這類的文章了，現(xiàn)在再寫一點就當(dāng)作是參考補充吧。以下內(nèi)容主要是針對DDR2 667內(nèi)存的設(shè)計。

　　信號分組：

　　DDR2的布線中習(xí)慣把信號分成若干組來進行設(shè)計，分成同組的信號具有相關(guān)或者相似的信號特性。

　　時鐘組：

　　差分時鐘信號，每一對信號都是同頻同相的。ckp0和ckn0為一對。

　　數(shù)據(jù)組：

　　對主板64位DDR2內(nèi)存來說數(shù)據(jù)每8位(也就是一個byte)為一組可以分為八組，數(shù)據(jù)dq[0:7]、數(shù)據(jù)掩碼dqm0、數(shù)據(jù)選通差分信號dqsp0和dqsn0為一組，以此類推。同個數(shù)據(jù)組的信號應(yīng)該在同一個信號層上走線，換層也應(yīng)該一起換，為了方便在同一個信號層走線可以將數(shù)據(jù)位互換。比如dq2信號在走線的時候發(fā)現(xiàn)如果按照原理圖來走線會跟dq4交錯，這樣就不得不換層走線，我們通過互換數(shù)據(jù)位就可以使信號走同層，對內(nèi)存來說每一位存進什么內(nèi)容讀出也是什么內(nèi)容，互換不會受影響，但是互換的條件必須是在同一組內(nèi)8個bit之間。

　　地址/命令組：

　　MA[0:14]、BA0、BA1、BA2、RAS、CAS、WE

　　控制組：

　　時鐘使能CKE、片選CS、終端電阻選通ODT為一組，對內(nèi)存條來說DIMM0用到了CKE0、CKE1、CS0、CS1、ODT0、ODT1。做板載內(nèi)存設(shè)計的時候，可以只用CKE0、CS0、ODT0，控制4片16位的內(nèi)存芯片。

　　PCB疊層：

　　對六層板來說一般的疊層都是top、GND、singnal2、singnal3、POWER、bottom，信號一般情況下以GND為參考平面比較好。走線的阻抗由走線寬度、走線的銅箔厚度、走線到參考平面的距離、參考平面的銅箔厚度和板介質(zhì)材料決定，PCB設(shè)計的時候應(yīng)該遵守CPU廠家阻抗設(shè)計要求來設(shè)置疊層。一般PCB設(shè)計軟件也能計算阻抗，找PCB生產(chǎn)廠家了解了板材介質(zhì)厚度的資料后可以自行設(shè)計疊層、線寬。地址/命令信號、控制信號可以以1.8V內(nèi)存工作電壓為參考平面。

　　長度控制：

　　對DDR2這種高頻的信號來說走線長度應(yīng)該計算到CPU核心，這就引入了一個叫封裝長度的概念。硅晶元經(jīng)過物理化學(xué)的方法刻蝕而成CPU核心，再將CPU核心封裝到一塊小的PCB基板上就成了我們常見的CPU。那塊小的PCB上管腳到CPU核心的走線長度被稱為封裝長度。

　　到同一行列(rank)內(nèi)存的時鐘長度應(yīng)該控制在正負(fù)5mil以內(nèi)。

　　同一個數(shù)據(jù)組內(nèi)所有走線長度控制在數(shù)據(jù)選通信號DQS的正負(fù)20mil范圍內(nèi)為宜，不同數(shù)據(jù)組之間長度可以不同，但是應(yīng)該控制在時鐘信號的正負(fù)500mil以內(nèi)。

　　地址/命令組信號長度控制不是特別嚴(yán)格，INTEL凌動N450要求控制在時鐘信號負(fù)500mil到正1000mil以內(nèi)。也就是說最長和最短的信號可以相差1500mil，但是布線的時候還是盡量把信號長度差縮小比較好。布線的時候這組信號長度完全相等也沒有問題，但是這樣占用的PCB空間也大，花費的時間也多。如果地址/命令信號長度超出時鐘信號幾千mil，那就需要在BIOS固件中好好調(diào)節(jié)了。控制在CPU要求的范圍內(nèi)，需要做板載內(nèi)存的時候只需要配置好內(nèi)存SPD就可以了。

　　控制組信號長度控制要求和地址/命令組信號的要求類似，設(shè)計的時候應(yīng)該按照CPU廠家的要求來做，INTEL凌動N450要求控制在時鐘信號0mil到正1000mil以內(nèi)。

　　走線間距：

　　一般來說走線都應(yīng)該按照3W原則來走線，也就是同一個平面上線與線的間距為3倍線的寬度。但是這個不是必須的，intel要求的就比較小。一般走線蜿蜒線的間距可以為16到20mil，對時鐘信號可以加大到30mil。不同組信號之間的距離應(yīng)該適當(dāng)拉大，可以為20mil以上，地址/命令組和控制組信號的間距可以比較小8mil以下都可以。BGA扇出的地方間距可以小，出線后應(yīng)該以CPU設(shè)計要求來走線。

　　其它：

　　VREF走線可以用一根20mil的線，每接到一個器件應(yīng)該加一個0.1uf的電容。

　　VTT走線應(yīng)該在135mil以上，每四個電阻接一個0.1uf電容，兩端接10uf大電容。

　　點對多點的信號，如地址/命令信號、控制信號、時鐘信號應(yīng)該按照“T”形走線，也就是芯片中間走上再分支，長度應(yīng)該滿足CPU設(shè)計要求。附拓?fù)?/strong>圖：

圖 CPU設(shè)計拓?fù)鋱D