终端电阻选择不正确,DDR粒子徒劳无功?

小夏 数码 更新 2024-03-05

高速先生成员 - 江杰。

端接可以解决很多反射问题,如果还有问题,有没有可能端接电阻电阻值选择不正确?

对于点对点拓扑,端子分流电阻的电阻值相对容易选择,终端电阻的电阻值r与传输线的特征阻抗相同。

当VTT为1V时,终端电阻R取为30欧姆、50欧姆和70欧姆接收器电压,如下图所示

可以发现,当r和传输线的特性阻抗均为50欧姆时,接收端的信号基本没有被反射。 原因是接收器的输入阻抗通常很高,从信号的角度来看,传输到末端的信号的阻抗是终端电阻的电阻,r与传输线特性阻抗的匹配消除了阻抗突然变化引起的反射。

不幸的是,目前绝大多数 DDR 地址控制信号都是多驱动器拓扑结构,因此问题开始变得复杂。

当DDR的数据信号速率较高时,为什么我们更要关注DDR的地址控制信号? 数据信号一般为点对点拓扑结构,且大多具有片上端接(ODT),信号质量通常通过简单的布线拓扑结构和端接加持更能保证。 设计DDR地址控制信号的难点在于其拓扑结构的复杂性,一个驱动器的路由拓扑结构对信号质量的影响太大,即使速率与数据信号相比减半。

为了使终端电阻的效果更加明显,我们选择了一个困难的情况:一个驱动器和九个驱动器的DDR4地址信号,速率为1600Mbps。

由于反射更有可能在近端粒子 DRAM1 DRAM2 处积聚,因此信号质量更有可能成为那里的瓶颈。

为了进行比较,让我们看一下未端接的近端 DRAM1 信号。

不出所料,波形混乱,眼图闭合。

让我们来看看近端粒子的信号质量如何根据39欧姆终端电阻的原始设计而变化。

很明显,波形质量有了很大的提高,眼睛也睁开了。 但是,某些波形仍会落在阈值电平(vih:690mV; vil:510mV),在这种情况下,时序很可能会失败。

下面扫描三个终端电阻值:25ohm、39ohm和51ohm,近端粒子信号的波形对比如下:

可以发现,信号质量根据这三个电阻值由大到小的变化而逐渐提高。

在比较眼图的开放程度时,这种趋势更加明显。

为了看得更清楚,请展开时间轴上的三个眼睛图进行比较。

在阈值电平(vih:690mV; vil:510mV)作为判断标准,25欧姆端接电阻的眼图就足够了,其他两个就不够了。

当然,这是一个多负载拓扑结构,需要注意DDR上的其他信号。 通过对比,高速先生发现了一个有趣的现象,同样的电阻变化,远端粒子DRAM9上的信号质量变化与近端粒子完全相反。

幸运的是,远程DDR具有较大的信号裕量,因为它更接近终端电阻,因此可以“弥补不足”,即使选择最差的远端波形为25ohm,眼图也可以满足阈值电平要求。

这是否意味着所有单轮驱动多DDR地址控制信号都具有与终端电阻值变化相同的趋势? 仅凭这个案子,High Speed先生无法得出一个笼统的结论。 唯一可以肯定的是:前途光明,道路曲折,阻力不确定。 拓扑结构越复杂,速率越高,就越需要通过**确定最佳端接电阻。

这就是问题所在。 您知道哪些方法可以优化 DDR 地址控制的信号质量?

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