高速PCB板DDR5數據信號的長STUB要背(bèi)鑽嗎?
發(fā)布時間:2025-10-06 11:41:39
高速(sù)先生成員:周偉
上一篇文章 過孔Stub對ddrx地(dì)址信號的影響 提到過後麵會有stub對數據信號的影響,今天我們就一起來看(kàn)看吧。
前文通過幾個仿真例子看(kàn)到,長stub對3200Mbps以內的DDRx地址信號來說有一定的好處,對於速(sù)率(lǜ)不是那麽高的信號(不超過8Gbps),如DDR4、DDR5甚(shèn)至LPDDR5,我們(men)是否可以把(bǎ)這(zhè)個結論再擴展到速率(lǜ)更高的數據(jù)信號上呢?於是我(wǒ)們又做了如(rú)下一些仿真來看看長短stub在更高速率的(de)數據上的一(yī)些對比。
還是上文同樣的疊層和驅動,接收采用ODT60,在數據率為2400Mbps的時候仿(fǎng)真出來的數據眼圖(tú)如下圖1所示(shì)。

圖1 速率2400Mbps時(shí)數據信號寫眼圖
紅色L14層走線的眼圖(tú)看起來眼高更高,jitter也小點,對(duì)應的斜率也大一點,說明長(zhǎng)stub對數據信號(hào)在2400Mbps的(de)速率下基本沒什(shí)麽影響,甚至還會稍微好點。進一步把速率提(tí)高到3200Mbps,其他不變的情況下(xià)長(zhǎng)短stub的眼圖仿真結果如下圖2所示。

圖2 速率3200Mbps時數據信號(hào)寫眼(yǎn)圖
可以看到速率上來之後,短(duǎn)stub的優勢慢慢(màn)開始體現出來了,眼高(gāo)和眼寬都稍微(wēi)比長stub的布線層(céng)信號要好。
我們接下來再看(kàn)看DDR5 6400Mbps速率的(de)情況(kuàng),於是其他條件都不變,隻是將速率提升到6400Mbps,顆粒模型也換成支持(chí)DDR5的,仍(réng)然采用ODT60的端接,仿真後波(bō)形如下圖(tú)3所示。

圖3 速率(lǜ)6400Mbps時數據信號寫眼圖(tú)
從仿真結果可以(yǐ)看出,速率(lǜ)提升到6400Mbps時,長stub的L14層(céng)走線信號眼圖(tú)急劇變差,眼高和眼寬都明顯(xiǎn)小於短stub的L5層走線(xiàn),說明DDR5的數據信號還是要適當考慮stub的影響,PCB設計時就要考慮stub較(jiào)短的層麵。
同時我們又驗證了某廣泛(fàn)使用的FPGA支持DDR5信號的模型,在其他不變(biàn)的情況下隻是換了主控的模型,仿真結果(guǒ)如下圖4所示。

圖4 另一驅動速(sù)率6400Mbps時數據信號寫眼圖
換了驅動後,仿真結論還(hái)是(shì)一樣的,長stub的信號沿變緩了很多(duō),導致眼高和眼寬都(dōu)變小了。
考慮到現在LPDDR5的應用也越來越多了,且我們也已經仿(fǎng)真過很多啦,接(jiē)下來我們(men)就用LPDDR5模型再來驗證一下長短Stub的影響。拓撲還是不變,驅動和接收(shōu)換(huàn)成支持LPDDR5的模型,在數據速率8533Mbps 時不開均衡的仿真對比結果(guǒ)如下圖5所(suǒ)示。

圖5 速(sù)率8533Mbps時(shí)數據信號寫眼圖
可以看到有長stub的L14層信號的眼(yǎn)圖急劇變差,jitter變大了很多,比短stub的L5層走線的信號眼高和眼寬都小了,裕(yù)量相對變少(shǎo),說明速率越(yuè)高後stub的(de)影響(xiǎng)還是比較大,此(cǐ)時盡量保持(chí)短(duǎn)stub層走線,至於是否一定要背鑽,還是要看情況,大(dà)多數情況下(xià)還是可以(yǐ)不用的,畢竟背(bèi)鑽需要(yào)額外增加成本,可以優先走stub短的層(céng)。如果實在避免不(bú)了長stub的層,我們還是可以(yǐ)參考高速信號stub長度(dù)的經驗,當stub長度(單位mil)超過1.5倍的300/信號速率(單位Gbps),盡量或必須背鑽。不考慮成本的情況(kuàng)下,當stub長度(單位mil)超(chāo)過300/信號速率(lǜ)(單位Gbps)時就可以(yǐ)做背鑽了。
