DDR布線要求及拓撲結構分析，ddr布線拓撲結構

DDR布線要求及拓撲結構分析，ddr布線拓撲結構
在DDR的PCB設計中，一般需要考慮等長和拓撲結構。等長比較好處理，給出一定的等長精度通常是PCB設計師是能夠完成的。但對於不同的速率的DDR，選擇合適的拓撲結構非常關鍵，在DDR布線中經常使用的T型拓撲結構和菊花鏈拓撲結構，下面主要介紹這兩種拓撲結構的區別和注意要點。T型拓撲結構，也稱為星型拓撲結構，其結構一所示。星型拓撲結構每個分支的接收端負載和走線長度盡量保持一致，這就保證了每個分支接收端負載同時收到訊號，每條分支上一般都需要終端電阻，終端電阻的阻值應和連線的特徵阻抗相匹配。星形拓撲結構可以有效地避免時鐘、地址和控制訊號的不同步問題。
                    圖一菊花鏈拓撲結構，二所示。和星型拓撲結構不同，菊花鏈拓撲結構沒有保持驅動端到各個負載走線長度盡量一致，而是確保各個驅動端到訊號主幹道的長度盡量短。菊花鏈拓撲結構走線的特點，犧牲了時鐘、地址和控制訊號的同步，但最大的特點是儘可能降低各負載分支走線長度，避免分支訊號對主幹訊號的反射幹擾。
                                                  圖二在訊號頻率低於800MHz的情況下，上面兩種拓撲結構均能滿足系統效能需要。但是當訊號速率到達1000MHz甚至更高，T型拓撲結構就不能滿足效能需要。原因就在於T型拓撲結構過長的支路走線長度，在不添加終端電阻的情況下很難和主幹道實現阻抗匹配，而為了實現各個支路的阻抗匹配添加終端電阻，又加大了電路設計的工作量和成本，是我們不願意看到的。因此高速訊號使用T型拓撲結構，支路訊號對主幹訊號的反射幹擾是很嚴重的。通常DDR2使用和速率要求不高的DDR3使用T型拓撲結構。菊花鏈拓撲結構主要在DDR3中使用，菊花鏈拓撲結構的主要優勢是支路走線短，一般認為菊花鏈支路走線長度小於訊號上升沿傳播長度的1/10，可以有效削弱支路訊號反射對主幹訊號的幹擾，不同的書本上說法也不一樣，大體上走線長度小於上升沿傳播長度的1/6-1/10都是可以的，實際設計中我們肯定希望這個長度越短越好。菊花鏈拓撲結構可以有效抑制支路的反射訊號，但相對於T型拓撲結構，菊花鏈拓撲結構的時鐘、地址和控制訊號並不能同時到達不同的DDR晶片。為瞭解決菊花鏈拓撲結構訊號不同步的問題，DDR3的新標準中加入了時間補償技術，通過DDR3內部調整實現訊號同步。當訊號頻率高達1600MHz的時候，T型拓撲結構已經無能為力，只有菊花鏈或其衍生的拓撲結構能滿足這樣的效能需求。一般的DDR3都會建議採用菊花鏈拓撲結構的改進型拓撲結構，Fly-by拓撲結構，三所示。Fly-by拓撲結構要求支路布線長度Stub=0，Fly-by具有更好的訊號完整性。
                                                       圖三