Перейти к содержанию
    

Насколько плотно можно положить проводники в проекте DDR3

У меня процессор (та его часть которая смотрит в память) и 2 чипа поместились на неполном квадрате 27 х 27 мм. Это не моя прихоть - это обстоятельства... Перечитал несколько документов (и то что в этой ветке выкладывали) по этой теме и пришел к выводу что надо как минимум иметь зазор между проводниками (например линиями данных) 1.5 а лучше 2W (ширины самого проводника) . У меня ширины проводника 0.1 мм. Процессор будет работать на частоте 1 ГГц. Память DDR3 будет 400-MHz Clock (DDR-800 Data Rate). Зазор между этим адовым куском и всей остальной схемой смогу выдержать 3 мм. Будет свой полигон питания для памяти. Земляной полигон один на всю цифровую процессорную часть. Другой серьезный документ требует не меньше 4W. Хочу понять чем рискую.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

У меня процессор (та его часть которая смотрит в память) и 2 чипа поместились на неполном квадрате 27 х 27 мм. Это не моя прихоть - это обстоятельства... Перечитал несколько документов (и то что в этой ветке выкладывали) по этой теме и пришел к выводу что надо как минимум иметь зазор между проводниками (например линиями данных) 1.5 а лучше 2W (ширины самого проводника) . У меня ширины проводника 0.1 мм. Процессор будет работать на частоте 1 ГГц. Память DDR3 будет 400-MHz Clock (DDR-800 Data Rate). Зазор между этим адовым куском и всей остальной схемой смогу выдержать 3 мм. Будет свой полигон питания для памяти. Земляной полигон один на всю цифровую процессорную часть. Другой серьезный документ требует не меньше 4W. Хочу понять чем рискую.

 

Я бы ориентировался не только на ширину проводника, но и на зазор между проводником и опорным плейном, поскольку ЭМ-поле сосредоточено именно в этом пространстве и на длину дорожек, когда они идут параллельно с минимальным зазором. Судя по ширине проводника в 0.1мм для 40Ом, диэлектрики у вас тоже тонкие (порядка 0.07-0.1мм), и длина дорожек минимальная (не успеют навестись друг на друга) поэтому 0.2мм зазора ИМХО хватит.

Частоты тоже не очень большие.

 

Можете промоделировать в Гиперлинксе каком-нибудь для полного успокоения - вдруг и 0.15мм сойдёт.

Ещё можно по волновому посмотреть для диффпары: раздвигать проводники пока импенданс диффпары перестанет сильно меняться (скажем в пределах 5%) - значит связь между проводниками минимальна.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я бы ориентировался не только на ширину проводника, но и на зазор между проводником и опорным плейном, поскольку ЭМ-поле сосредоточено именно в этом пространстве и на длину дорожек, когда они идут параллельно с минимальным зазором. Судя по ширине проводника в 0.1мм для 40Ом, диэлектрики у вас тоже тонкие (порядка 0.07-0.1мм), и длина дорожек минимальная (не успеют навестись друг на друга) поэтому 0.2мм зазора ИМХО хватит.

Частоты тоже не очень большие.

 

Можете промоделировать в Гиперлинксе каком-нибудь для полного успокоения - вдруг и 0.15мм сойдёт.

Ещё можно по волновому посмотреть для диффпары: раздвигать проводники пока импенданс диффпары перестанет сильно меняться (скажем в пределах 5%) - значит связь между проводниками минимальна.

 

На данный момент весь дизайн у меня 8-ми слойный. Но кусок схемы с памятью сделан с оглядкой на 6-ти слойный рефдизайн производителя процессора. Очень хочется попробовать в 6-ти слоях все разрисовать. между 1 и 2 слоями диэлектрик 0.1 мм (2ой слой - земля) между 7 и 8 слоями тоже 0.1 мм. (7ой - слой питания). Пока в стекапе диэлектрик между 2 и 3 а также 6 и 7 слоями по 0.2 мм. Но в 3 и 6 слоях нет такой плотности - там я и 4w смогу обеспечить. Значит ли это что диэлектрики можно оставить 0.2? В 1 и 8 слое линии данных и их строб. В 1, 3, 6 и 8 слоях - все остальные проводники за исключением питания. В 4 и 5 слоях пока пусто. с Гиперлинксом я почти "никак" не знаком. Может есть где на просторах документ для начинающих?

Изменено пользователем PCBExp

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

... что надо как минимум иметь зазор между проводниками (например линиями данных) 1.5 а лучше 2W (ширины самого проводника)...

Желательно.

Но если параллельных сегментов мало и они очень короткие, то расстояние между ними можно уменьшать и до 1W. Но результаты такого дизайна нужно моделить...

От данных к другим цепям - лучше не менее 2W.

От дифпар до соседних цепей - тоже лучше 2W .

Другой серьезный документ требует не меньше 4W. Хочу понять чем рискую.

Покажите документ

 

Хочу понять чем рискую.

Рискуете кроссталками (их высоким уровнем) и сбойностью работы памяти.

 

На данный момент весь дизайн у меня 8-ми слойный. Но кусок схемы с памятью сделан с оглядкой на 6-ти слойный рефдизайн производителя процессора. Очень хочется попробовать в 6-ти слоях все разрисовать.

Не стоит. Делайте на 8 слоях, если слоев хватает.

между 1 и 2 слоями диэлектрик 0.1 мм (2ой слой - земля) между 7 и 8 слоями тоже 0.1 мм. (7ой - слой питания).

Тогда при 0,10мм ширине дорожки импеданс линий будет порядка 60Ом.

ИМХО, для памяти лучше импеданс поменьше соблюдать.

Пока в стекапе диэлектрик между 2 и 3 а также 6 и 7 слоями по 0.2 мм. Но в 3 и 6 слоях нет такой плотности - там я и 4w смогу обеспечить. Значит ли это что диэлектрики можно оставить 0.2? В 1 и 8 слое линии данных и их строб. В 1, 3, 6 и 8 слоях - все остальные проводники за исключением питания. В 4 и 5 слоях пока пусто.

Вам бы определится с назначением слоев, стеком, импедансами...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

BIGOR, спасибо за подробные комментарии

 

С зазором в 2W понятно. В верхнем и нижнем слоях есть места где его обеспечить очень проблематично, но я постараюсь.

Не смог найти тот документ - реально персмотрел/перечитал кучу всего и не только здесь. Возможно что-то перепутал- будем считать что привидилось.

Про кросталки понятно. Была надежда что на 400 МГц это не так критичною Но и с этим все понятно - постараюсь добиться 2W.

8 слоев могут понадобиться в других местах. Как только пойму что в тех местах не разойтись в 6-ти слоях - натянут под памятью дополнительный земляной полигон и протащу шину питания. У меня источник питания VDDS_DDR, процессор и память стоят в ряд. То есть шину питания придется тащить от источника под процессором или вокруг него. По прямой всего миллиметров 30 но под процессором практически спрошная матрица переходных отверстий.

 

Я правильно понимаю, для того чтобы снизить импеданс (например до 40 Ом надо увеличить зазор до полигона (то есть увеличить толщину диэлектрика) или увеличить толщину проводника?

с назначением слоев я вроде как определился. По крайней мере с теми 6-ю что сейчас используются. Про дополнительные два слоя написал выше. Стек пока остается 8-мислойный.

0.5Oz/0.1mm/1Oz/0.2mm/1Oz/0.2mm/1Oz/0.2mm/1Oz/0.2mm/1Oz/0.2mm/1Oz/0.1mm/0.5Oz= 1.445 mm

 

Покритикуйте трассировку в имеющихся 4-ех слоях. Если нужно - могу добавить кусок схемы

post-23823-1484049088_thumb.jpg

post-23823-1484049095_thumb.jpg

post-23823-1484049100_thumb.jpg

post-23823-1484049109_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Посмотрите что даст Signal Integrity или гиперлинкс. Там всплывут ваши огрехи. На мой взгляд есть проблемы, ~десяток мест, но не так много, хотя нарушены многие рекомендации. Может еще расположением чипов поиграть нужно. Однако у вас частоты 400Мгц не столь высокие, может и прокатить.

Для снижения импеданса я увеличиваю толщину проводника обычно, сохраняя ширину коридора. Но зависит от конкретной реализации и топологии.

На ваших катринках трудно понять, поскольку полигоны сняты.

В помощь:

https://www.youtube.com/watch?v=41r3kKm_FME

https://www.youtube.com/watch?v=BlHLmQ2HO1w

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Покритикуйте трассировку в имеющихся 4-ех слоях. Если нужно - могу добавить кусок схемы

Судя по картинкам там достаточно места чтобы все выполнить. Просто свободные места используются не оптимально

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Посмотрите что даст Signal Integrity или гиперлинкс. Там всплывут ваши огрехи. На мой взгляд есть проблемы, ~десяток мест, но не так много, хотя нарушены многие рекомендации. ....

 

Aner, Спасибо за комментарий.

 

Можете указать хотя бы на одно место с нарушениями и расписать хотя бы основные или самые критичные нарушения. Я постараюсь сам по аналогии поискать оставшиеся ~9 мест.

Возможно это важное замечание - у меня микросхемы DDR3L. Напряжение питания 1.35 вольта

 

Относительно полигонов. Я постарался словами объяснить но видимо плохо получилось. Попробую еще раз.

В верхнем слое (у меня TOP голубого цвета) земляной полигон протекает совсем немного - под центрами чипов памяти. Все остальное место занимают проводники. Повторил ка в рефдизайне производителя.

Вторым слоем идет сплошной земляной полигон. Он занимает всю свободную площадь. Я не выложил эту картинку.

Третий слой (у меня синий) содержит только проводники (как и на рефдизайне).

4 и 5-е слои пока пустые. У производителя все на 6-тислойке поместилось

Шестой слой (у меня оранжевый) содержит только проводники (как и на рефдизайне).

Седьмой слой питания - это полигон во всю площадь - 1.35 вольта. По центру его рвет проводник VDD_REF

Нижний слой - содержит земляной полигон пятнами в местах свободных от проводников.

Боюсь что всеравно это объяснение плохое....

 

Постараюсь завтра выложить картинку с полигонами но смотрятся они фигово...

 

Уже спрашивал но пока никто не ответил. Может подкините ссылку на Signal Integrity или гиперлинкс для начинающих?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Уточните, пожалуйста, какие именно сигналы в каком слое страссированы?

Какой part number микросхемы DDR3, и есть ли на нее datasheet?

 

Aner, Спасибо за комментарий.

 

Можете указать хотя бы на одно место с нарушениями и расписать хотя бы основные или самые критичные нарушения. Я постараюсь сам по аналогии поискать оставшиеся ~9 мест.

Возможно это важное замечание - у меня микросхемы DDR3L. Напряжение питания 1.35 вольта

 

Относительно полигонов. Я постарался словами объяснить но видимо плохо получилось. Попробую еще раз.

В верхнем слое (у меня TOP голубого цвета) земляной полигон протекает совсем немного - под центрами чипов памяти. Все остальное место занимают проводники. Повторил ка в рефдизайне производителя.

Вторым слоем идет сплошной земляной полигон. Он занимает всю свободную площадь. Я не выложил эту картинку.

Третий слой (у меня синий) содержит только проводники (как и на рефдизайне).

4 и 5-е слои пока пустые. У производителя все на 6-тислойке поместилось

Шестой слой (у меня оранжевый) содержит только проводники (как и на рефдизайне).

Седьмой слой питания - это полигон во всю площадь - 1.35 вольта. По центру его рвет проводник VDD_REF

Нижний слой - содержит земляной полигон пятнами в местах свободных от проводников.

Боюсь что всеравно это объяснение плохое....

 

Постараюсь завтра выложить картинку с полигонами но смотрятся они фигово...

 

Уже спрашивал но пока никто не ответил. Может подкините ссылку на Signal Integrity или гиперлинкс для начинающих?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Уточните, пожалуйста, какие именно сигналы в каком слое страссированы?

Какой part number микросхемы DDR3, и есть ли на нее datasheet?

 

D0...D31, DQM/DQS/DQSn, CLK/CLKn в 1 и 8 слоях. По 2 отверстия в каждой цепи. Все длины выровнены до 20.....20.01 мм

CKE делится резистором на 2 части. От процессора до резистора в 1 и 8 слоях. От резистора до первого чипа в 1, 3 и 8 слоях. Между первым и вторым чипом в 1 и 3 слоях. От второго чипа до терминатора - в 1 слое. На оба куска этой цепи 4 переходных отверстия.

Остальные сигналы обходят процессор, первый чип, второй чип и терминатор по очереди в 1, 3, 6 и 8 слоях. На линии RESET терминатора нет. Во всех цепях по 4 переходных отверстия в каждой. Длины всех цепей без учета проводника от последнего переходного отверстия до терминатора выровнены до 58.63.....58.66 мм. Длины проводников от выводы чипов памяти до ближайших переходных отверстий выровнены до 0.57 мм

 

 

Оба чипа памяти вот такие MT41K256M16HA-093:E. Добавлена линия адреса A15 на случай бОльшего чипа

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Выравнивать лучше не в миллиметрах, а в наносекундах задержки распространения (рассчитать позволят калькуляторы Polar или Saturn). Во внешних и внутренних слоях удельные задержки (ns/mm) будут у Вас всего скорее разными. Кроме того надо учитывать добавку длинны переходными отверстиями.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А импеданс в Top и Bottom правильно посчитан? Что-то непохоже это на 50-омные линии. Какая у них ширина, и какой зазор у диффпар?

Вы данные тянете без разбивки на байты или слова?

Где находится DQS0, и где относящиеся к нему биты данных?

 

В принципе для вашей частоты, может, и не так критичны все эти вопросы.

Но раз Вы обратились за помощью, наверное, надо действительно подсказать, что в трассировке неидеально, что можно поправить...

 

D0...D31, DQM/DQS/DQSn, CLK/CLKn в 1 и 8 слоях. По 2 отверстия в каждой цепи. Все длины выровнены до 20.....20.01 мм

CKE делится резистором на 2 части. От процессора до резистора в 1 и 8 слоях. От резистора до первого чипа в 1, 3 и 8 слоях. Между первым и вторым чипом в 1 и 3 слоях. От второго чипа до терминатора - в 1 слое. На оба куска этой цепи 4 переходных отверстия.

Остальные сигналы обходят процессор, первый чип, второй чип и терминатор по очереди в 1, 3, 6 и 8 слоях. На линии RESET терминатора нет. Во всех цепях по 4 переходных отверстия в каждой. Длины всех цепей без учета проводника от последнего переходного отверстия до терминатора выровнены до 58.63.....58.66 мм. Длины проводников от выводы чипов памяти до ближайших переходных отверстий выровнены до 0.57 мм

 

 

Оба чипа памяти вот такие MT41K256M16HA-093:E. Добавлена линия адреса A15 на случай бОльшего чипа

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Выравнивать лучше не в миллиметрах, а в наносекундах задержки распространения (рассчитать позволят калькуляторы Polar или Saturn). Во внешних и внутренних слоях удельные задержки (ns/mm) будут у Вас всего скорее разными. Кроме того надо учитывать добавку длинны переходными отверстиями.

 

Можете подкинуть ссылку на эти калькуляторы?

 

Про длины переходных отверстий я забыл совсем, но прелесть в том что их количество в однотипных цепях одинаковое.

 

 

А импеданс в Top и Bottom правильно посчитан? Что-то непохоже это на 50-омные линии. Какая у них ширина, и какой зазор у диффпар?

Вы данные тянете без разбивки на байты или слова?

Где находится DQS0, и где относящиеся к нему биты данных?

 

В принципе для вашей частоты, может, и не так критичны все эти вопросы.

Но раз Вы обратились за помощью, наверное, надо действительно подсказать, что в трассировке неидеально, что можно поправить...

 

Ширину всех трасс и дифпар в том числе я взял 0.1мм как у производителя процессора на рефдизайне. Только питание 0.2....0.3 мм. Оттуда же переходное отверстие 045/0.25 мм для данных и 0.5/0.3 мм для питания. Оттуда же зазор между проводниками в дифпаре 0.19 мм .

 

Данные я тяну не переставляя. То есть D0 проца идет на D0 памяти, D1 соответственно на D1 и т. д.

 

DQS/DQSn идут дифпарами. Относящиеся к биты рядом проложены. DQM на рефдизайне никак не отличался - по крайней мере я не заметил. Кусок схемы добавил...

 

Следующий вопрос мой будет к знатокам MG795 как мне настроить и проверить импеданс . Чувствую, что я какой то хренью занимаюсь или не туда смотрю...

 

Если верить этой вкладке - в верхнем и нижнем слое у меня по 60 Ом получается. Если увеличить ширину до 0.15 - получится 50. Но с 0.15 мм я не пролезу много где. Как лучше поступить?

003_DDR3L_exp.pdf

post-23823-1484130779_thumb.jpg

Изменено пользователем PCBExp

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если верить этой вкладке - в верхнем и нижнем слое у меня по 60 Ом получается. Если увеличить ширину до 0.15 - получится 50. Но с 0.15 мм я не пролезу много где. Как лучше поступить?

 

Сделайте 0.15, а в узком месте шейку 0.1 - мне кажется, так будет лучше.

Ну а вообще - можем вам промоделировать полученную топологию в Sigrity, показать самые проблемные сигналы и самые неприятные задержки.

А если найдется IBIS-модель памяти, то и глазковую диаграмму.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Сделайте 0.15, а в узком месте шейку 0.1 - мне кажется, так будет лучше.

Ну а вообще - можем вам промоделировать полученную топологию в Sigrity, показать самые проблемные сигналы и самые неприятные задержки.

А если найдется IBIS-модель памяти, то и глазковую диаграмму.

 

Я Вас правильно понимаю - Стремиться нужно к тому чтобы по возможности везде было 40 Ом или около того?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...