做主板已經(jīng)兩年多了，做過(guò)龍芯2F內(nèi)存條和板載內(nèi)存顆粒的設(shè)計(jì)，做過(guò)凌動(dòng)N450內(nèi)存條和板載內(nèi)存顆粒的設(shè)計(jì)。想寫(xiě)點(diǎn)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(xiě)一點(diǎn)就當(dāng)作是參考補(bǔ)充吧。以下內(nèi)容主要是針對(duì)DDR2 667內(nèi)存的設(shè)計(jì)。
信號(hào)分組：
DDR2的布線中習(xí)慣把信號(hào)分成若干組來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，分成同組的信號(hào)具有相關(guān)或者相似的信號(hào)特性。
時(shí)鐘組：
差分時(shí)鐘信號(hào)，每一對(duì)信號(hào)都是同頻同相的。ckp0和ckn0為一對(duì)。
數(shù)據(jù)組：
對(duì)主板64位DDR2內(nèi)存來(lái)說(shuō)數(shù)據(jù)每8位(也就是一個(gè)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(hào)dqsp0和dqsn0為一組，以此類推。同個(gè)數(shù)據(jù)組的信號(hào)應(yīng)該在同一個(gè)信號(hào)層上走線，換層也應(yīng)該一起換，為了方便在同一個(gè)信號(hào)層走線可以將數(shù)據(jù)位互換。比如dq2信號(hào)在走線的時(shí)候發(fā)現(xiàn)如果按照原理圖來(lái)走線會(huì)跟dq4交錯(cuò)，這樣就不得不換層走線，我們通過(guò)互換數(shù)據(jù)位就可以使信號(hào)走同層，對(duì)內(nèi)存來(lái)說(shuō)每一位存進(jìn)什么內(nèi)容讀出也是什么內(nèi)容，互換不會(huì)受影響，但是互換的條件必須是在同一組內(nèi)8個(gè)bit之間。
地址/命令組：
MA[0:14]、BA0、BA1、BA2、RAS、CAS、WE
控制組：
時(shí)鐘使能CKE、片選CS、終端電阻選通ODT為一組，對(duì)內(nèi)存條來(lái)說(shuō)DIMM0用到了CKE0、CKE1、CS0、CS1、ODT0、ODT1。做板載內(nèi)存設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以只用CKE0、CS0、ODT0，控制4片16位的內(nèi)存芯片。
PCB疊層：
對(duì)六層板來(lái)說(shuō)一般的疊層都是top、GND、singnal2、singnal3、POWER、bottom，信號(hào)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(jì)的時(shí)候應(yīng)該遵守CPU廠家阻抗設(shè)計(jì)要求來(lái)設(shè)置疊層。一般PCB設(shè)計(jì)軟件也能計(jì)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(jì)疊層、線寬。地址/命令信號(hào)、控制信號(hào)可以以1.8V內(nèi)存工作電壓為參考平面。
長(zhǎng)度控制：
對(duì)DDR2這種高頻的信號(hào)來(lái)說(shuō)走線長(zhǎng)度應(yīng)該計(jì)算到CPU核心，這就引入了一個(gè)叫封裝長(zhǎng)度的概念。硅晶元經(jīng)過(guò)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(jiàn)的CPU。那塊小的PCB上管腳到CPU核心的走線長(zhǎng)度被稱為封裝長(zhǎng)度。
到同一行列(rank)內(nèi)存的時(shí)鐘長(zhǎng)度應(yīng)該控制在正負(fù)5mil以內(nèi)。
同一個(gè)數(shù)據(jù)組內(nèi)所有走線長(zhǎng)度控制在數(shù)據(jù)選通信號(hào)DQS的正負(fù)20mil范圍內(nèi)為宜，不同數(shù)據(jù)組之間長(zhǎng)度可以不同，但是應(yīng)該控制在時(shí)鐘信號(hào)的正負(fù)500mil以內(nèi)。
地址/命令組信號(hào)長(zhǎng)度控制不是特別嚴(yán)格，INTEL凌動(dòng)N450要求控制在時(shí)鐘信號(hào)負(fù)500mil到正1000mil以內(nèi)。也就是說(shuō)最長(zhǎng)和最短的信號(hào)可以相差1500mil，但是布線的時(shí)候還是盡量把信號(hào)長(zhǎng)度差縮小比較好。布線的時(shí)候這組信號(hào)長(zhǎng)度完全相等也沒(méi)有問(wèn)題，但是這樣占用的PCB空間也大，花費(fèi)的時(shí)間也多。如果地址/命令信號(hào)長(zhǎng)度超出時(shí)鐘信號(hào)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(shí)候只需要配置好內(nèi)存SPD就可以了。
控制組信號(hào)長(zhǎng)度控制要求和地址/命令組信號(hào)的要求類似，設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該按照CPU廠家的要求來(lái)做，INTEL凌動(dòng)N450要求控制在時(shí)鐘信號(hào)0mil到正1000mil以內(nèi)。
走線間距：
一般來(lái)說(shuō)走線都應(yīng)該按照3W原則來(lái)走線，也就是同一個(gè)平面上線與線的間距為3倍線的寬度。但是這個(gè)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(duì)時(shí)鐘信號(hào)可以加大到30mil。不同組信號(hào)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(hào)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(jì)要求來(lái)走線。
其它：
VREF走線可以用一根20mil的線，每接到一個(gè)器件應(yīng)該加一個(gè)0.1uf的電容。
VTT走線應(yīng)該在135mil以上，每四個(gè)電阻接一個(gè)0.1uf電容，兩端接10uf大電容。
點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的信號(hào)，如地址/命令信號(hào)、控制信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)應(yīng)該按照“T”形走線，也就是芯片中間走上再分支，長(zhǎng)度應(yīng)該滿足CPU設(shè)計(jì)要求。附拓?fù)鋱D：
圖 CPU設(shè)計(jì)拓?fù)鋱D
【相關(guān)閱讀】
電子工程師必備：電源設(shè)計(jì)及電源測(cè)評(píng)指南
http://www.longhushijia.cn/power-art/80022611
電源設(shè)計(jì)的魅力：LED設(shè)計(jì)思想結(jié)晶
http://www.longhushijia.cn/opto-art/80022607
電子設(shè)計(jì)中你不得不注意的8大誤區(qū)
http://www.longhushijia.cn/cp-art/80022605
