[大数据] FPGA外部DDR4布线注意事项

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 楼主| lvroubaozi 发表于 2018-3-1 16:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 lvroubaozi 于 2018-3-1 16:15 编辑

FPGA外部DDR4布线注意事项

对于DDR3的硬件设计大家已经很熟悉了。但是现在随着DDR4的发展与普及,在硬件设计上对我们又有了更高的要求,因为DDR4时钟频率已经到了1200MHz,因此如果还是按照DDR3的设计经验去设计DDR4,那么很有可能会造成DDR4不能用,或者频率上不去。下面我们以Intel FPGA为例看一下我们在设计DDR4 PCB时需要注意哪些事项。
  
事项
  
规范
去耦电容

Ø  使VTT 去耦电容接近器件和上拉电阻  每一个VDDQ pin配一个0.1u和0.01u电容
最大走线长度
Ø  对于内存条:
  • 所有信号,到达第一片的走线长度不超过4.5 英寸,片与片之间走线长度不超过0.425英寸
Ø  对于分立器件:  
  • 地址线、控制线及时钟线到达第一个颗粒走线长度不超过7英寸
  • 数据线到达第一个颗粒走线长度不超过5英寸
常规走线
Ø  走线选择合适参考平面  
Ø  信号层接近电源及地层
走线间隔
Ø  最好不要两个走线层挨在一起,走线层最好放在电源和地平面之间  
Ø  数据线、地址线、控制线间隔3倍与最小回路   
Ø  时钟线5倍与最小回路
时钟线布线
Ø  最好走内层,外层走线不超过500mil  
Ø  查分走线,误差不超过2ps  
Ø  差分线间隔不小于2倍线宽
地址和控制线布线
Ø  按照菊花链方式连接器件,不通信号之间误差不超过10ps,第一个器件到最后一个器件延迟不超过0.69 tCK.
数据线走线
Ø  同一组内数据线延迟误差不超过10ps  
Ø  同一组内数据线走同一层
终端规则
Ø  使用内存条时不需要考虑终端问题  
Ø  使用分立器件时:  
  • 每条菊花链布线连接到40欧姆的终端电阻,终端电阻上拉到VTT,电阻精度1%
  

以上是常规需要注意的问题,除此以外还有以下3点需要注意
1、  由于FPGA内部不同引脚的走线长度是不一样的,因此在计算走线延迟时是需要将FPGA内部的延迟也计算在内的。
2、  由于各种PCB材质的参数不尽相同,因此,我们最好首先查到PCB的参数,在PCB的设计软件中输入相应的参数,验证我们的线宽设计及线长设计是否满足阻抗的需求。
3、  还有一点就是串扰问题,我们最好是通过软件对DDR4的每一条线进行串扰分析,看是否能够满足串扰的要求,因为DDR4的频率比较高,不同走线之间如果离得较近时很容易出现串扰问题。

louhou 发表于 2018-3-8 15:40 | 显示全部楼层
学到了
baisong1112 发表于 2018-3-9 16:27 | 显示全部楼层
干货啊。
michaec 发表于 2018-3-9 16:52 | 显示全部楼层
学到了,谢谢分享.
 楼主| lvroubaozi 发表于 2018-3-9 17:53 | 显示全部楼层
麦子100 发表于 2018-3-19 17:44 | 显示全部楼层
VKwang 发表于 2018-3-20 22:21 | 显示全部楼层
学习了,关于GND与VIA需要怎么配合????
 楼主| lvroubaozi 发表于 2018-3-21 09:23 | 显示全部楼层
VKwang 发表于 2018-3-20 22:21
学习了,关于GND与VIA需要怎么配合????

每一组信号线最好都有相对应的GND平面,VIA数量最好不要超过2个
zgjs79er 发表于 2018-3-22 09:37 | 显示全部楼层
更严格的设计规范创造更精准的产品。
619888476 发表于 2018-3-22 09:41 | 显示全部楼层
感谢分享
VKwang 发表于 2018-3-22 21:29 | 显示全部楼层
lvroubaozi 发表于 2018-3-21 09:23
每一组信号线最好都有相对应的GND平面,VIA数量最好不要超过2个

学习了
wuweierzhi 发表于 2018-11-18 12:36 | 显示全部楼层
学习一下!多谢分享!
sdswsasx 发表于 2019-1-28 14:50 | 显示全部楼层
感谢分享,学到了。
51xlf 发表于 2019-2-13 15:02 来自手机 | 显示全部楼层
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