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DDR3系列之ODT,就是这么任性!

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发表于 2015-1-13 12:06:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
作者:周伟  高速先生团队成员

话说有三个人将被依次执行死刑,分别是牧师、律师、工程师。

牧师第一个被推向绞刑架。侩子手拉动控制杆以抽出活板,但它失灵了。牧师宣称这是上帝的旨意,要求得到释放,于是他获得了自由。

接着,律师走向了绞刑架。侩子手再一次拉动了控制杆,但它仍然失灵,律师同样要求获得释放,因为他不能因为同一罪状被判两次死刑,于是他也获得了自由。

最后,轮到工程师了。他上去对脚手架仔细检查了一遍,在侩子手还没动手之前,他抬起头大声说,“啊哈,是这里出了故障!”

看到这里,大家应该知道结果了吧,真是好奇害死猫,有时工程师的强迫症来了真的会差点累及无辜。

这不,最近就遇到了一件很揪心的DDR3设计。

该DDR3主控为国外知名公司的芯片,功能强大而且比较成熟了,该设计为32位系统,一个主控芯片拖了4片DDR3颗粒,采用6层板,空间比较紧张。这种常规设计对于我们的设计人员来说应该没有太大的问题,好歹我们一年也有好几千款的DDRx设计,在这个上面的技术积累还是很多的。但是,这个设计的硬件工程师出于后期调试和EMI的考虑在所有的数据信号线上加了串阻,这就使得原本就很紧张的布线空间捉襟见肘了,为此我们的设计人员叫苦不迭,这么紧张的空间怎么去绕等长呢?就算累到没朋友恐怕也很难保证很好的完成设计吧!无解了,只能请高速先生出招!

首先查看了下主控芯片的数据手册,什么ODT、Write leveling该有的功能都有,好家伙,这下有救了。为什么呢?因为我们有任性的ODT功能。

ODT是On Die Termination的缩写,又叫片内端接,顾名思义,就是将端接电阻放在了芯片内部,这个功能只有在DDR2以上的数据信号才有,其他信号无此宠幸!有了这个功能,原本需要在PCB板上加串阻的数据信号就不用再额外添加端接了,因为芯片内部可以打开这个ODT端接功能,而且端接还可调,哈哈,确实有点任性。下面是ODT的端接示意图。


图一 ODT端接示意图

当数据读操作的时候,主控(FPGA或CPU)读取Memory颗粒的数据,此时主控为接收端,可以根据需要选择是否打开ODT;当数据写操作的时候,主控(FPGA或CPU)将数据写入到Memory颗粒,此时颗粒为接收端,也可以根据需要选择是否打开ODT,这种操作可以在寄存器内部实现控制。

现在回到我们前面的设计,这个数据串阻到底有没有必要呢?答案当然是非必要的,而且可以说是费力不讨好(针对此项目)!这也不能怪我们的硬件工程师,既要保证产品性能,又要保证产品有问题的时候多种调试手段,压力大,强迫症就这样来了!那又为什么说费力不讨好呢?主要有下面两点:其一是影响了布线空间,让寸土寸金的空间雪上加霜,牺牲了走线空间,线间距就很难保证,间接的导致串扰,减少系统裕量;其二是这个端接已经在芯片内部有了,再额外在板上加串阻会增加器件成本,同时串阻的位置也有待斟酌,是加在主控端好呢还是加在Memory颗粒端好呢?确实有点画蛇添足的赶脚!为了后期的好调试而带来其他的隐患,得不偿失啊!

最后和硬件工程师进行了利害关系沟通后,终于同意去掉数据信号的串阻,现在板子已经调试成功,准备量产阶段 。


看到这里,那么问题来了,既然ODT功能这么好,为什么只有数据信号才有ODT功能呢?
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发表于 2015-1-13 14:41:19 | 显示全部楼层
ODT是个神奇的东西!
保护论坛环境,人人有责。
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发表于 2015-1-13 15:08:59 | 显示全部楼层
DDR3的数据线连续读写时突变最快

分布参数加电阻该变导线近阻性,降底信号变型


感性导线过冲信号,容性导线延时信号

过冲不易出问题,延时破坏时序会出问题
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发表于 2015-1-13 16:12:50 | 显示全部楼层
odt是个阻抗匹配功能,因为数据线是双向的,而地址线是单向的
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发表于 2015-1-14 14:47:08 | 显示全部楼层
同意keke,地址是单向的。
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 楼主| 发表于 2015-1-21 16:02:02 | 显示全部楼层
0379 发表于 2015-1-14 14:47
同意keke,地址是单向的。

所以我的文章有问题吗?
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发表于 2015-5-6 08:24:40 来自手机 | 显示全部楼层
数据线是双向的,而其他都是单向的
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发表于 2017-3-23 11:28:59 | 显示全部楼层
因为地址和时钟是单向的。
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