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实际的电源完整性是相当复杂的,其中要考虑到IC的封装、仿真信号的切换频率和PCB耗电网络。对于PCB设计来说,目标阻抗的去耦设计是相对来说比较简单的,也是比较实际的解决方案。在DDR的设计上有三类电源,它们是VDD、VTT和Vref。VDD的容差要求是5%,而其瞬间电流从Idd2到Idd7大小不同,详细在JEDEC里有叙述。通过电源层的平面电容和用的一定数量的去耦电容,可以做到电源完整性,其中去耦电容从10nF到10uF大小不同,共有10个左右。另外,表贴电容合适,它具有更小的焊接阻抗。Vref要求更加严格的容差性,但是它承载着比较小的电流。显然,它只需要很窄的走线,且通过一两个去耦电容就可以达到目标阻抗的要求。由于Vref相当重要,所以去耦电容的摆放尽量靠近器件的管脚。然而,对VTT的布线是具有相当大的挑战性,因为它不只要有严格的容差性,而且还有很大的瞬间电流,不过此电流的大小可以很容易的就计算出来。终,可以通过增加去耦电容来实现它的目标阻抗匹配。在4层板的PCB里,层之间的间距比较大,从而失去其电源层间的电容优势,所以,去耦电容的数量将增加,尤其是小于10nF的高频电容。详细的计算和仿真可以通过EDA工具来实现。DDR4规范里关于信号建立;数字信号DDR测试销售
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除了DDR以外,近些年随着智能移动终端的发展,由DDR技术演变过来的LPDDR(Low-PowerDDR,低功耗DDR)也发展很快。LPDDR主要针对功耗敏感的应用场景,相对于同一代技术的DDR来说会采用更低的工作电压,而更低的工作电压可以直接减少器件的功耗。比如LPDDR4的工作电压为1.1V,比标准的DDR4的1.2V工作电压要低一些,有些厂商还提出了更低功耗的内存技术,比如三星公司推出的LPDDR4x技术,更是把外部I/O的电压降到了0.6V。但是要注意的是,更低的工作电压对于电源纹波和串扰噪声会更敏感,其电路设计的挑战性更大。除了降低工作电压以外,LPDDR还会采用一些额外的技术来节省功耗,比如根据外界温度自动调整刷新频率(DRAM在低温下需要较少刷新)、部分阵列可以自刷新,以及一些对低功耗的支持。同时,LPDDR的芯片一般体积更小,因此占用的PCB空间更小。 浙江自动化DDR测试协助DDR有那些工具测试;
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DDRSDRAM即我们通常所说的DDR内存,DDR内存的发展已经经历了五代,目前DDR4已经成为市场的主流,DDR5也开始进入市场。对于DDR总线来说,我们通常说的速率是指其数据线上信号的快跳变速率。比如3200MT/s,对应的工作时钟速率是1600MHz。3200MT/s只是指理想情况下每根数据线上比较高传输速率,由于在DDR总线上会有读写间的状态转换时间、高阻态时间、总线刷新时间等,因此其实际的总线传输速率达不到这个理想值。
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2.PCB的叠层(stackup)和阻抗对于一块受PCB层数约束的基板(如4层板)来说,其所有的信号线只能走在TOP和BOTTOM层,中间的两层,其中一层为GND平面层,而另一层为VDD平面层,Vtt和Vref在VDD平面层布线。而当使用6层来走线时,设计一种拓扑结构变得更加容易,同时由于Power层和GND层的间距变小了,从而提高了电源完整性。互联通道的另一参数阻抗,在DDR2的设计时必须是恒定连续的,单端走线的阻抗匹配电阻50Ohms必须被用到所有的单端信号上,且做到阻抗匹配,而对于差分信号,100Ohms的终端阻抗匹配电阻必须被用到所有的差分信号终端,比如CLOCK和DQS信号。另外,所有的匹配电阻必须上拉到VTT,且保持50Ohms,ODT的设置也必须保持在50Ohms。在DDR3的设计时,单端信号的终端匹配电阻在40和60Ohms之间可选择的被设计到ADDR/CMD/CNTRL信号线上,这已经被证明有很多的优点。而且,上拉到VTT的终端匹配电阻根据SI仿真的结果的走线阻抗,电阻值可能需要做出不同的选择,通常其电阻值在30-70Ohms之间。而差分信号的阻抗匹配电阻始终在100Ohms。DDR存储器信号和协议测试;
6.信号及电源完整性这里的电源完整性指的是在比较大的信号切换情况下,其电源的容差性。当未符合此容差要求时,将会导致很多的问题,比如加大时钟抖动、数据抖动和串扰。这里,可以很好的理解与去偶相关的理论,现在从”目标阻抗”的公式定义开始讨论。Ztarget=Voltagetolerance/TransientCurrent(1)在这里,关键是要去理解在差的切换情况下瞬间电流(TransientCurrent)的影响,另一个重要因素是切换的频率。在所有的频率范围里,去耦网络必须确保它的阻抗等于或小于目标阻抗(Ztarget)。在一块PCB上,由电源和地层所构成的电容,以及所有的去耦电容,必须能够确保在100KHz左右到100-200MH左右之间的去耦作用。频率在100KHz以下,在电压调节模块里的大电容可以很好的进行去耦。而频率在200MHz以上的,则应该由片上电容或用的封装好的电容进行去耦。DDR测试技术介绍与工具分析;山西DDR测试联系人
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DDR5具备如下几个特点:·更高的数据速率·DDR5比较大数据速率为6400MT/s(百万次/秒),而DDR4为3200MT/s,DDR5的有效带宽约为DDR4的2倍。·更低的能耗·DDR5的工作电压为1.1V,低于DDR4的1.2V,能降低单位频宽的功耗达20%以上·更高的密度·DDR5将突发长度增加到BL16,约为DDR4的两倍,提高了命令/地址和数据总线效率。相同的读取或写入事务现在提供数据总线上两倍的数据,同时限制同一存储库内输入输出/阵列计时约束的风险。此外,DDR5使存储组数量翻倍,这是通过在任意给定时间打开更多页面来提高整体系统效率的关键因素。所有这些因素都意味着更快、更高效的内存以满足下一代计算的需求。数字信号DDR测试销售
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