某客戶有一個(gè)板子需要新增一部分功能，想將原來(lái)的小板改為大板，但出于成本考慮，又將原來(lái)的8層板改為了6層板，板子做出來(lái)后在實(shí)際測(cè)試時(shí)DDR3只能降頻到400MHz才能穩(wěn)定工作，而之前的8層板可以穩(wěn)定工作在533MHz,這兩版的電源供給情況基本一致，主控及DDR3芯片的型號(hào)和批次也是一致的。客戶也是比較有經(jīng)驗(yàn)的，做過(guò)多種嘗試如調(diào)整驅(qū)動(dòng)及ODT等都沒(méi)有改善，后來(lái)就找到了我們。

 

原因分析：大家都知道，一般DDR3運(yùn)行不到額定的頻率最直接的影響因素就是時(shí)序，時(shí)序裕量太小或不足都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)工作不穩(wěn)定或根本就運(yùn)行不上去。而影響DDR3時(shí)序的因素主要有以下幾點(diǎn)：電源噪聲、串?dāng)_、等長(zhǎng)匹配、信號(hào)質(zhì)量等。只要上面幾大點(diǎn)沒(méi)出什么問(wèn)題，DDR3出問(wèn)題的幾率也會(huì)相對(duì)少很多（前提是硬件原理和軟件配置沒(méi)問(wèn)題）。下面我們就針對(duì)各種因素來(lái)各個(gè)擊破，這種時(shí)候用排除法是比較好的。

 

電源噪聲：電容分布基本上是0.1uF的電容，無(wú)其他容值的電容，適當(dāng)增加幾個(gè)大容值電容在低頻的時(shí)候效果更好，但測(cè)試電源噪聲只有20mV左右，量級(jí)比較小，所以電源噪聲的影響可以初步排除。

串?dāng)_問(wèn)題：數(shù)據(jù)信號(hào)間距10.55mil，地址信號(hào)10mil；信號(hào)之間的間距為2H(W),線路中心距離為3H(W)，若空間允許，間距可以適當(dāng)加大。

信號(hào)與旁邊的電源地網(wǎng)絡(luò)不能太近，需要避免（小問(wèn)題）

由于是3、4層內(nèi)層走線，但從疊層看3、4層之間的間距已足夠大，串?dāng)_問(wèn)題影響比較小。

 

信號(hào)質(zhì)量問(wèn)題：此板DDR3地址、命令信號(hào)用了外部的上拉電阻，另外客戶也已經(jīng)調(diào)整過(guò)芯片驅(qū)動(dòng)及ODT功能，所以信號(hào)質(zhì)量問(wèn)題也不大。

 

 

1、主控芯片是否有write and read leveling(讀寫平衡)。經(jīng)查此主控芯片為國(guó)內(nèi)芯片廠家研發(fā)的，一般國(guó)產(chǎn)芯片需要格外注意，由于讀寫平衡功能需要購(gòu)買額外的IP，而注重成本的國(guó)產(chǎn)芯片為了降低成本，結(jié)果就可想而知了，具備此功能的芯片就相對(duì)的比較少了。那沒(méi)有了這個(gè)功能，我們的DDR3通常就按照DDR2的約束規(guī)則來(lái)布線（就事論事，沒(méi)有貶低國(guó)產(chǎn)芯片的意思，事實(shí)上我們都要支持國(guó)產(chǎn)哈，支持國(guó)產(chǎn)，從你我做起，希望國(guó)貨越來(lái)越強(qiáng)！）。

 

2、重點(diǎn)關(guān)注數(shù)據(jù)組與時(shí)鐘（地址）的等長(zhǎng)匹配。

 

正常工作的板子走線長(zhǎng)度如下所示，地址與時(shí)鐘的長(zhǎng)度相差200mil內(nèi)：

有欠缺的板子走線長(zhǎng)度如下所示。

 

•數(shù)據(jù)組內(nèi)做了嚴(yán)格等長(zhǎng)，地址、控制、時(shí)鐘也做了等長(zhǎng)，但數(shù)據(jù)與時(shí)鐘相差較大，如下所示。

•地址信號(hào)平均總長(zhǎng)度2000mil減掉一個(gè)分支長(zhǎng)度400mil,大致可以知道主控到其中一個(gè)顆粒的長(zhǎng)度在1600mil,而數(shù)據(jù)信號(hào)最短的長(zhǎng)度才550mil,之間相差比較大，超過(guò)了1000mil。

 

這也是前后兩版差異最大的地方，由于主控芯片沒(méi)有讀寫平衡功能，再加上由之前的8層板改成了6層板，布線空間的減少就使得我們的工程師沒(méi)有過(guò)多的去繞線，而系統(tǒng)不能自動(dòng)調(diào)整數(shù)據(jù)與時(shí)鐘的偏差，最終導(dǎo)致時(shí)序裕量不夠，這應(yīng)該就是DDR3運(yùn)行不到額定頻率的主要原因。