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。