一个等时不等长的DDR

2019-06-20 15:32

关于DDR的设计，经历过无数项目历练的攻城狮们，肯定是很得心应手的。对于信号质量方面的改善，相信大家应该已经有自己的独门技巧了。同组同层，容性负载补偿，加上拉电阻等等，总有一款适合你的DDR。但是对于时序方面的控制，理论上只有一个办法——绕等长，速率越高的DDR，等长控制越严格，从±100mil，到±50mil，甚至±10mil。

本来我们的layout工程师也是在这样一条路上稳步前进。但是最近有个DDR4的项目，绕好了等长，如下图所示，一切都安排的明明白白之后，给SI工程师仿真，只等仿真结果一出来就gerber out，根本不用怀疑，信号质量肯定妥妥的，没问题。

一个等时不等长的DDR

结果，SI工程师没有同意投板，却提出了不合常理的时序要求，如下图所示：

一个等时不等长的DDR

等长要求CS，CKE，ODT这些信号比其余CMD信号每段长120mil，按照这样来算的话，到U1这个位置，长度差就到了600mil。这和设计指导不一样。

一个等时不等长的DDR

瞬间感觉自己很委屈，这样的等长到时候地址控制线之间的延时会相差100ps左右，这样时序的margin就会变小，甚至可能跑不到要求的2400Mbps，于是硬气的提出了自己的质疑。

SI工程师也知道这种情况下，应该和设计人员普及一下关于时序方面的知识，不然后续遇到类似的DDR，不做仿真的话，可能会需要降频运行。于是将U1的仿真结果给设计人员看，蓝色的是CS，ODT，CKE等信号，绿色是其他的CMD信号，从时间上来看，蓝色的比绿色的信号快90ps左右。

一个等时不等长的DDR

这种情况的原因不是因为设计人员的误操作，或者不同层的时序不一致，也不是像上次文章中提到的层叠中的DK设置不一样，而是因为DDR颗粒的选型导致的，如下面图片所示：

一个等时不等长的DDR

这款SDRAM的CS，CKE，ODT为单DIE结构，但是其他的信号却是双DIE结构，在封装中做T型拓扑，这样意味着双DIE的信号的容性更大一些，那么相应的上升沿会更缓一些，这个是比较好的影响，这样的话，信号质量会比较好，从图中的结果也可以看出来，绿色信号的振铃比较小。另一个影响是容性更大，意味着时延会更慢一些，所以相同等长的情况下，由于颗粒内部拓扑的影响，导致CMD信号会传输的更慢一些，体现在仿真结果中，自然是双DIE信号和单DIE信号会有不一样的上升沿和一定的延时差。

layout工程师恍然大悟，这是因为颗粒内部的结构和常规设计不一样导致，自然不能沿用常规的设计指导，以后遇到这种双DIE的DDR还是需要仿真之后再调整等长，不然可能会出问题。于是很愉快的按照上面的时序意见修改了版本，结果如下，后期客户反馈，DDR2400跑的飞起，一版成功。

一个等时不等长的DDR