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全網(wǎng)首發(fā)!第一手DDR5仿真資料(上)

已有 904 次閱讀2021-8-20 09:01 | DDR5, DDR4, DDR3, PCB設計, 仿真測試

作者:一博科技高速先生自媒體成員 黃剛

上篇文章我們介紹了DDR5的一些總體特點,也到了很多網(wǎng)友的關注,文章獲得了很多的點擊和閱讀量。因此高速先生也應廣大網(wǎng)友的要求,在本期增加關于DDR5的仿真技術,相信應該是相當大部分網(wǎng)友首次看到的干貨了,希望大家能有所收獲哈。
 
高速先生在DDR5規(guī)范發(fā)布后不久就成功拿到了DDR5顆粒的模型,然后迫不及待的打開來看看模型的一些描述。關于DDR5技術對信號質(zhì)量的改進來看,在上篇文章也寫到了,主要是2個部分的技術改進:一是地址控制信號增加了ODT功能,二是數(shù)據(jù)信號加入了高速串行模塊擁有的DFE均衡的功能。那本篇文章我們就邊仿真邊給大家介紹這兩部分功能帶來的信號質(zhì)量的優(yōu)化效果哈!

首先我們在本期文章先分享下地址控制信號內(nèi)置ODT的效果哈。我們知道,在DDR4之前,地址控制信號都需要在PCB板上面外加ODT電阻,才能使信號質(zhì)量得到保證,就像下圖的情況。

但是在DDR5的時代,這個外加的電阻就不需要了。我們看到DDR5規(guī)范上關于布線的圖已經(jīng)更新,變成了內(nèi)置的ODT電阻,另外還說明的是,地址控制的ODT也是上拉到VDDQ電源的哈。
我們以一個一拖4的拓撲進行DDR5地址控制信號的仿真,在仿真軟件上的模型如下:
我們先看看顆粒模型上的描述,發(fā)現(xiàn)在地址控制信號已經(jīng)存在了ODT的buffer,就是下面這樣!所以我們在仿真軟件上肯定也可以去設置它了。
而且還有一點很重要,就像我們這里展示的1拖4的拓撲來說,4個顆粒可以自由選擇自己配置還是不配置ODT電阻,也就是說你可以對其中任何一個顆粒進行配置或不配置,擁有比較高的自由度,當然也就會有很多種信號質(zhì)量的組合出來了。
 
好,話不多說,我們通過仿真來看看到底內(nèi)置的ODT效果有多明顯哈。仿真速率直接定到3200Mbps,對應數(shù)據(jù)信號的6400Mbps去,來到了DDR4基本上無法企及的量級了,但是對于DDR5只是個起步價。

首先我們看看前面在沒打開任何ODT情況下,相當于DDR4拓撲不外加端接電阻的情況下的信號質(zhì)量波形,時間關系我們都只看最差顆粒,也就是第一個顆粒的波形!發(fā)現(xiàn)不加ODT情況下基本就是“涼涼”,沒有任何眼圖張開的機會!
那我們這時候通過對最后一個顆粒進行ODT的配置,給一個40歐姆的ODT設置,我們再來看看信號質(zhì)量的改善?梢钥吹叫Ч惓C黠@,不僅眼圖張開了,而且裕量非常的大!



 
而且據(jù)說DDR5還能支持恐怖的到9600Mbps,我們也不妨用該模型仿真下最最極限的速率,看看內(nèi)部ODT的加入還能不能hold得住它!我們在軟件中直接修改速率再次進行仿真,結(jié)果如下所示:雖然能看到衰減變得更大了,反射也變得更嚴重了,但是信號還是有一些裕量,如果設計比較好的話還是有可能實現(xiàn)的哈!
以上就是DDR5地址控制信號對內(nèi)部ODT的仿真過程了,通過仿真的結(jié)果,大家是不是覺得經(jīng)歷過在DDR4的地址控制信號那么難做,心態(tài)都快要崩了,現(xiàn)在突然發(fā)現(xiàn)還能再搶救一下呢?



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