SDRAM 布线准则

简介：
SDRAM布线准则是针对同步动态随机存取存储器设计的一套规则，旨在优化信号完整性、减少延迟并提高数据传输效率。 双倍速率SDRAM（Dual Date Rate SDRAM，DDR SDRAM）简称DDR，在每个时钟周期的上升沿与下降沿都能传输数据，因此在133MHz总线频率下带宽可达2.128GBs。此外，DDR采用2.5V SSTL2标准而非传统的3.3V LVTTL标准。 ### SDRAM布线要领详解 #### 一、SDRAM简介 同步动态随机存储器（Synchronous Dynamic Random Access Memory, 简称SDRAM）是一种广泛应用于个人电脑中的内存类型，支持64位的数据宽度，并且通常工作在3.3V电压下。这种类型的内存能够以与CPU相同的时钟频率进行数据交换，从而提高了传输效率和减少了延迟。 #### 二、双倍速率SDRAM (DDR SDRAM) 特性 DDR SDRAM通过利用时钟信号的上升沿和下降沿同时发送数据来提高性能，在较低的总线频率下也能实现较高的带宽。例如在133MHz的情况下，其传输速度可以达到2.128GBs。此外，它使用了SSTL2标准（支持2.5V），而非传统的LVTTL标准（需要3.3V电压）。这有助于降低功耗和减少热量的产生。 #### 三、SDRAM布线关键知识点 ##### 1. 信号分组 为了便于管理和优化布线，SDRAM中的信号通常被分成几类： - **Sdram_adrctrl**：包括所有地址与控制相关的信号。 - **Sdram_clk**：涵盖所有的时钟信号如clk01+-、Feedback_clk和Startburst等。 - **Sdram_dqs_l**：包含DQS 0..3。 - **Sdram_dqs_h**：包含DQS4..7。 - **Sdram_data_l**：包括DQ(0..31)与DQM(0..3)信号。 - **Sdram_data_h**：包括DQ(32..63)和DQM(4..7)。 ##### 2. 布局注意事项 在布局阶段，以下几点需特别注意： - 使用0402封装的上拉电阻，并将其放置靠近SDRAM端。 - 每四个上拉电阻旁应放一对退耦电容：一个连接Vtt到地，另一个连接Vtt到Vddq。这些电容需要尽可能接近SDRAM的相关引脚。 - 参考电压的小型电容器也需置于近邻于SDRAM的位置。 ##### 3. 布线注意事项 布线过程中应遵循以下原则来优化信号质量和整体性能： - **间距要求**：CLK和DQS信号与其它信号之间至少保持20mil的距离；DATA信号与其他信号间至少15mil，ADDR和CTRL同样。 - **长度控制**：差分时钟对的长度误差需在±10mils以内；DQS(0..7)、DATA组间的误差分别不超过±250mils与±100mils（内部）；ADDR信号与时钟信号间为±850mils。 - **阻抗控制**：单线阻抗应保持在50Ω，而地址和控制信号的分叉点到两个SDRAM之间的阻抗应在60至65Ω之间以确保连续性。 ##### 4. 拓扑结构 正确的拓扑对于保证信号完整性至关重要： - 对于CLK、DQM、DQ及DQS信号，应尽量缩短从Sdram到Resistor的距离，并使Resistor距离SDRAM小于0.5英寸。 - ADDR和CTRL的电阻至SDRAM间距离应不超过0.3英寸。 - FD_CLK与Startburst信号需采用适当的拓扑以减少干扰。 ##### 5. 布线技巧 为优化布线，可采取以下策略： - CLK0+、CLK0-以及CLK1+、CLK1-应当差分形式布线以抑制共模噪声。 - 同组内DQ信号的顺序可以灵活调整来改善布线。 - 每两组信号在同一个SDRAM中也可以适当调整顺序优化布局。 - 对于ADDR和CTRL信号的Y型拓扑接法，应将过孔放置在两个SDRAM中间以减少反射。 遵循上述指导原则可显著提高SDRAM系统的性能与稳定性。