高速先生成員：周偉

上一篇文章 過(guò)孔Stub對(duì)ddrx地址信號(hào)的影響 提到過(guò)后面會(huì)有stub對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的影響，今天我們就一起來(lái)看看吧。

前文通過(guò)幾個(gè)仿真例子看到，長(zhǎng)stub對(duì)3200Mbps以內(nèi)的DDRx地址信號(hào)來(lái)說(shuō)有一定的好處，對(duì)于速率不是那么高的信號(hào)（不超過(guò)8Gbps），如DDR4、DDR5甚至LPDDR5，我們是否可以把這個(gè)結(jié)論再擴(kuò)展到速率更高的數(shù)據(jù)信號(hào)上呢？于是我們又做了如下一些仿真來(lái)看看長(zhǎng)短stub在更高速率的數(shù)據(jù)上的一些對(duì)比。

還是上文同樣的疊層和驅(qū)動(dòng)，接收采用ODT60，在數(shù)據(jù)率為2400Mbps的時(shí)候仿真出來(lái)的數(shù)據(jù)眼圖如下圖1所示。

圖1 速率2400Mbps時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)寫(xiě)眼圖

紅色L14層走線的眼圖看起來(lái)眼高更高，jitter也小點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的斜率也大一點(diǎn)，說(shuō)明長(zhǎng)stub對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)在2400Mbps的速率下基本沒(méi)什么影響，甚至還會(huì)稍微好點(diǎn)。進(jìn)一步把速率提高到3200Mbps，其他不變的情況下長(zhǎng)短stub的眼圖仿真結(jié)果如下圖2所示。

圖2 速率3200Mbps時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)寫(xiě)眼圖

可以看到速率上來(lái)之后，短stub的優(yōu)勢(shì)慢慢開(kāi)始體現(xiàn)出來(lái)了，眼高和眼寬都稍微比長(zhǎng)stub的布線層信號(hào)要好。

我們接下來(lái)再看看DDR5 6400Mbps速率的情況，于是其他條件都不變，只是將速率提升到6400Mbps，顆粒模型也換成支持DDR5的，仍然采用ODT60的端接，仿真后波形如下圖3所示。

圖3 速率6400Mbps時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)寫(xiě)眼圖

從仿真結(jié)果可以看出，速率提升到6400Mbps時(shí)，長(zhǎng)stub的L14層走線信號(hào)眼圖急劇變差，眼高和眼寬都明顯小于短stub的L5層走線，說(shuō)明DDR5的數(shù)據(jù)信號(hào)還是要適當(dāng)考慮stub的影響，PCB設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮stub較短的層面。

同時(shí)我們又驗(yàn)證了某廣泛使用的FPGA支持DDR5信號(hào)的模型，在其他不變的情況下只是換了主控的模型，仿真結(jié)果如下圖4所示。

圖4 另一驅(qū)動(dòng)速率6400Mbps時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)寫(xiě)眼圖

換了驅(qū)動(dòng)后，仿真結(jié)論還是一樣的，長(zhǎng)stub的信號(hào)沿變緩了很多，導(dǎo)致眼高和眼寬都變小了。

考慮到現(xiàn)在LPDDR5的應(yīng)用也越來(lái)越多了，且我們也已經(jīng)仿真過(guò)很多啦，接下來(lái)我們就用LPDDR5模型再來(lái)驗(yàn)證一下長(zhǎng)短Stub的影響。拓?fù)溥€是不變，驅(qū)動(dòng)和接收換成支持LPDDR5的模型，在數(shù)據(jù)速率8533Mbps 時(shí)不開(kāi)均衡的仿真對(duì)比結(jié)果如下圖5所示。

圖5 速率8533Mbps時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)寫(xiě)眼圖

可以看到有長(zhǎng)stub的L14層信號(hào)的眼圖急劇變差，jitter變大了很多，比短stub的L5層走線的信號(hào)眼高和眼寬都小了，裕量相對(duì)變少，說(shuō)明速率越高后stub的影響還是比較大，此時(shí)盡量保持短stub層走線，至于是否一定要背鉆，還是要看情況，大多數(shù)情況下還是可以不用的，畢竟背鉆需要額外增加成本，可以優(yōu)先走stub短的層。如果實(shí)在避免不了長(zhǎng)stub的層，我們還是可以參考高速信號(hào)stub長(zhǎng)度的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)stub長(zhǎng)度(單位mil)超過(guò)1.5倍的300/信號(hào)速率（單位Gbps），盡量或必須背鉆。不考慮成本的情況下，當(dāng)stub長(zhǎng)度(單位mil)超過(guò)300/信號(hào)速率（單位Gbps）時(shí)就可以做背鉆了。

說(shuō)到長(zhǎng)stub就想到了背鉆，大家一起來(lái)說(shuō)說(shuō)國(guó)內(nèi)板廠經(jīng)背鉆后的stub長(zhǎng)度還剩多少？歡迎吐槽

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審核編輯 黃宇