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就是這么任性的DDR3設(shè)計(jì),看專家怎么降服?

發(fā)布時(shí)間:2015-01-15 來(lái)源:周偉 一博科技 責(zé)任編輯:sherryyu

【導(dǎo)讀】DDR3主控為國(guó)外知名公司的芯片,按說(shuō)該芯片的常規(guī)設(shè)計(jì)對(duì)于我們的設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)應(yīng)該沒(méi)有太大的問(wèn)題,但是,這個(gè)設(shè)計(jì)的硬件工程師出于后期調(diào)試和EMI的考慮在所有的數(shù)據(jù)信號(hào)線上加了串阻,這就使得原本就很緊張的布線空間捉襟見(jiàn)肘了,為此我們的設(shè)計(jì)人員叫苦不迭,這么緊張的空間怎么去繞等長(zhǎng)呢?
 
話說(shuō)有三個(gè)人將被依次執(zhí)行死刑,分別是牧師、律師、工程師。
 
牧師第一個(gè)被推向絞刑架。儈子手拉動(dòng)控制桿以抽出活板,但它失靈了。牧師宣稱這是上帝的旨意,要求得到釋放,于是他獲得了自由。
 
接著,律師走向了絞刑架。儈子手再一次拉動(dòng)了控制桿,但它仍然失靈,律師同樣要求獲得釋放,因?yàn)樗荒芤驗(yàn)橥蛔餇畋慌袃纱嗡佬?,于是他也獲得了自由。
 
最后,輪到工程師了。他上去對(duì)腳手架仔細(xì)檢查了一遍,在儈子手還沒(méi)動(dòng)手之前,他抬起頭大聲說(shuō),“啊哈,是這里出了故障!”
 
看到這里,大家應(yīng)該知道結(jié)果了吧,真是好奇害死貓,有時(shí)工程師的強(qiáng)迫癥來(lái)了真的會(huì)差點(diǎn)累及無(wú)辜。
 
這不,最近就遇到了一件很揪心的DDR3設(shè)計(jì)。
 
該DDR3主控為國(guó)外知名公司的芯片,功能強(qiáng)大而且比較成熟了,該設(shè)計(jì)為32位系統(tǒng),一個(gè)主控芯片拖了4片DDR3顆粒,采用6層板,空間比較緊張。這種常規(guī)設(shè)計(jì)對(duì)于我們的設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)應(yīng)該沒(méi)有太大的問(wèn)題,好歹我們一年也有好幾千款的DDRx設(shè)計(jì),在這個(gè)上面的技術(shù)積累還是很多的。但是,這個(gè)設(shè)計(jì)的硬件工程師出于后期調(diào)試和EMI的考慮在所有的數(shù)據(jù)信號(hào)線上加了串阻,這就使得原本就很緊張的布線空間捉襟見(jiàn)肘了,為此我們的設(shè)計(jì)人員叫苦不迭,這么緊張的空間怎么去繞等長(zhǎng)呢?就算累到?jīng)]朋友恐怕也很難保證很好的完成設(shè)計(jì)吧!無(wú)解了,只能請(qǐng)高速先生出招!
 
首先查看了下主控芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè),什么ODT、Write leveling該有的功能都有,好家伙,這下有救了。為什么呢?因?yàn)槲覀冇腥涡缘腛DT功能。
 
ODT是On Die Termination的縮寫(xiě),又叫片內(nèi)端接,顧名思義,就是將端接電阻放在了芯片內(nèi)部,這個(gè)功能只有在DDR2以上的數(shù)據(jù)信號(hào)才有,其他信號(hào)無(wú)此寵幸!有了這個(gè)功能,原本需要在PCB板上加串阻的數(shù)據(jù)信號(hào)就不用再額外添加端接了,因?yàn)樾酒瑑?nèi)部可以打開(kāi)這個(gè)ODT端接功能,而且端接還可調(diào),哈哈,確實(shí)有點(diǎn)任性。下面是ODT的端接示意圖。
ODT端接示意圖
 
當(dāng)數(shù)據(jù)讀操作的時(shí)候,主控(FPGA或CPU)讀取Memory顆粒的數(shù)據(jù),此時(shí)主控為接收端,可以根據(jù)需要選擇是否打開(kāi)ODT;當(dāng)數(shù)據(jù)寫(xiě)操作的時(shí)候,主控(FPGA或CPU)將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到Memory顆粒,此時(shí)顆粒為接收端,也可以根據(jù)需要選擇是否打開(kāi)ODT,這種操作可以在寄存器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)控制。
 
現(xiàn)在回到我們前面的設(shè)計(jì),這個(gè)數(shù)據(jù)串阻到底有沒(méi)有必要呢?答案當(dāng)然是非必要的,而且可以說(shuō)是費(fèi)力不討好(針對(duì)此項(xiàng)目)!這也不能怪我們的硬件工程師,既要保證產(chǎn)品性能,又要保證產(chǎn)品有問(wèn)題的時(shí)候多種調(diào)試手段,壓力大,強(qiáng)迫癥就這樣來(lái)了!
 
那又為什么說(shuō)費(fèi)力不討好呢?主要有下面兩點(diǎn):
 
其一是影響了布線空間,讓寸土寸金的空間雪上加霜,犧牲了走線空間,線間距就很難保證,間接的導(dǎo)致串?dāng)_,減少系統(tǒng)裕量;
 
其二是這個(gè)端接已經(jīng)在芯片內(nèi)部有了,再額外在板上加串阻會(huì)增加器件成本,同時(shí)串阻的位置也有待斟酌,是加在主控端好呢還是加在Memory顆粒端好呢?確實(shí)有點(diǎn)畫(huà)蛇添足的趕腳!為了后期的好調(diào)試而帶來(lái)其他的隱患,得不償失?。?/div>
 
最后和硬件工程師進(jìn)行了利害關(guān)系溝通后,終于同意去掉數(shù)據(jù)信號(hào)的串阻,現(xiàn)在板子已經(jīng)調(diào)試成功,準(zhǔn)備量產(chǎn)階段 。
 
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