DDR电源硬件设计要点

一、DDR电源简介

1. 电源 DDR的电源可以分为三类:

a、主电源VDD和VDDQ,主电源的要求是VDDQ=VDD,VDDQ是给IO buffer供电的电源,VDD是给但是一般的使用中都是把VDDQ和VDD合成一个电源使用。

      有的芯片还有VDDL,是给DLL供电的,也和VDD使用同一电源即可。电源设计时,需要考虑电压,电流是否满足要求,电源的上电顺序和电源的上电时间,单调性等。电源电压的要求一般在±5%以内。电流需要根据使用的不同芯片,及芯片个数等进行计算。由于DDR的电流一般都比较大,所以PCB设计时,如果有一个完整的电源平面铺到管脚上,是最理想的状态,并且在电源入口加大电容储能,每个管脚上加一个100nF~10nF的小电容滤波。

b、参考电源Vref,参考电源Vref要求跟随VDDQ,并且Vref=VDDQ/2,所以可以使用电源芯片提供,也可以采用电阻分压的方式得到。由于Vref一般电流较小,在几个mA~几十mA的数量级,所以用电阻分压的方式,即节约成本,又能在布局上比较灵活,放置的离Vref管脚比较近,紧密的跟随VDDQ电压,所以建议使用此种方式。需要注意分压用的电阻在100~10K均可,需要使用1%精度的电阻。 Vref参考电压的每个管脚上需要加10nF的点容滤波,并且每个分压电阻上也并联一个电容较好。

Vref又分为Vrefca和Vrefdq:
Vrefca Supply Reference voltage for control, command, and address: Vrefca must be
maintained at all times (including self refresh) for proper device operation.
Vrefdq Supply Reference voltage for data: Vrefdq must be maintained at all times (excluding self
refresh) for proper device operation.

Layout设计:

Maintain at least a 20–25 mil clearance from V REF to other traces; if possible, isolate VREF with adjacent

ground traces

DDR电源硬件设计要点_第1张图片

c、用于匹配的电压VTT(Tracking Termination Voltage)

VTT为匹配电阻上拉到的电源,VTT=VDDQ/2。DDR的设计中,根据拓扑结构的不同,有的设计使用不到VTT,如控制器带的DDR器件比较少的情况下。如果使用VTT,则VTT的电流要求是比较大的,所以需要走线使用铜皮铺过去。并且VTT要求电源即可以吸电流,又可以灌电流才可以。一般情况下可以使用专门为DDR设计的产生VTT的电源芯片来满足要求。而且,每个拉到VTT的电阻旁一般放一个10Nf~100nF的电容,整个VTT电路上需要有uF级大电容进行储能。

在华为的设计中,在使用DDR颗粒的情况下,已经基本全部不使用VTT电源,全部采用电阻上下拉的戴维南匹配,只有在使用内存条的情况下才使用VTT电源。

一般情况下,DDR的数据线都是一驱一的拓扑结构,且DDR2和DDR3内部都有ODT做匹配,所以不需要拉到VTT做匹配即可得到较好的信号质量。DDR2的地址和控制信号线如果是多负载的情况下,会有一驱多,并且内部没有ODT,其拓扑结构为走T型的结构,所以常常需要使用VTT进行信号质量的匹配控制。

一般要确保VTT至少有150mil的走线宽度。

Ensure a wide surface trace (~150 mils) is used for the VTT island trace. 

二、Layout  要求:

*走线*  地址控制命令和DQ/D

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