DDR内存的布线经验 1

                                                           DDR内存的布线经验

       目前的嵌入式系统普遍使用DDR内存，有些可以支持DDR2内存，这些系统中PCB Layout就成为很关

键的环节。PCB Layout做的不好可能造成系统运行不稳定甚至无法跑起来。以下是做硬件设计的一点

经验。

   高速PCB信号完整性要考虑的因素很多，从PCB Layout角度出发主要有PCB叠层结构、阻抗结构、互

联拓扑结构、延时匹配（等长）、串扰等，这些因素不仅要考虑，而且相互的影响。我们都知道DDR需

满足严格的时序要求，因此对信号走线的延时是有要求的，做硬件设计的几乎都知道DDR布线要做等长

匹配。而另外几个方面就有不少人忽略掉了。

   信号完整性中最常见的问题就是信号的反射，反射会造成信号过冲和振铃，就会影响到电平的判断，

如果过冲和振铃的幅度达到了判断门限，就会出现错误的时序信号。要减小信号的反射就要使驱动端

和接收端的阻抗匹配。为了达到这个目的通常可以在信号之间串接匹配电阻，并且控制信号走线的阻抗。

PCB的叠层结构对阻抗影响很大，因此必须要选择一个好的叠层结构，不能光为了成本减小PCB的层数。

除了控制阻抗外，还要考虑信号的回流路径，和阻抗的连续性。一般信号以（GND）或电源层作为参考

平面。高速信号优先选择沿着信号走线的垂直方向作为回流路径，所以为了保证尽可能短的回流路径

和阻抗的连续性，关键的信号必须有一个完整的参考平面。有些层的信号会以电源层作为参考平面，

但电源层通常被切割层几个区域，信号以电源层作参考平面就会出现跨分割的问题，应该尽量避免这

种现象，对于关键的信号不要布在以电源层作参考平面的层，如果不得已，可以采用跨接电容的方式

来弥补。

   CPU与DDR之间的连线需要综合的考虑上面的几个问题。如阻抗要求，拓扑结构，间距要求（串扰）

，等长匹配。阻抗可以通过芯片厂家的提供资料来控制，或者通过仿真来确定最佳的阻抗值。根据阻抗

要求控制走线的线宽和间距。常用的DDR走线策略：

1走线分组：

  ARM系统中内存一般为32位或16位，通常使用一片或两片内存芯片组成。可以将数据线分成一组，两

组或4组。

一组的分法即：DATA0—31，DQS0-3，DQM0-3作为一组；

两组的分法即：DATA0-15，DQS0-1，DQM0-1为一组DATA16-31，DQS2-3，DQM2-3为一组；

四组的分法即：DATA0-7，DQS0，DQM0为一组；DATA8-15，DQS1，DQM1为一组；DATA16-23，DQS2，

DQM2为一组；DATA24-31，DQS3，DQM3为一组。

  具体分几组可以根据芯片的数量和走线的密度来确定。布线的时候，同一组的信号线必须要走同一

层。剩下的是时钟信号，地址信号和其它的控制信号，这些信号线为一组，这组信号线也尽量在同一层

布线。

2 等长匹配：

a．DDR的DATA0—31，DQS0-3，DQM0-3全部等长匹配，每一组数据线以对应的DQS为等长目标。不管分

   为一组，两组或四组，误差控制在±25mil。

b．时钟信号，地址信号和其它的控制信号全部等长匹配，以时钟信号为等长目标。误差控制在±50mi。

   另外如果是DDR时钟，要按照差分线要求来走线，两条时钟线的长度要控制在2.5min的误差内，并且

尽量减小非耦合的长度。该组线的长度可比数据线长。走线拓扑可以用T型或星型，不要用菊花型拓扑。

3 间距：

   间距的控制要考虑阻抗要求和走线的密度。通常采用的间距原则是1W或者3W。如果有足够的空间来走

线，可以将数据线按3W的间距来走，可以减小很多串扰。如果空间实在小，至少要保证1W的间距。除此之

外，数据线和其它信号线的间距至少3W的间距，如果能更大则更好。时钟与其它的信号线的间距至少也要

保持3W的间距，并尽可能的大。绕线的间距也可以采用1W和3W原则，优先采用3W原则。

阻抗板的做法：

1、确定板子的层数和板厚

2、规划好走线层、地层和电源层的层叠结构，明确信号线的参考平面

3、预先拟定阻抗线的线宽，如果是单端线确定线宽就行，如果是差分线则先定线宽，间距后面才算

4、预订铜厚，也可由PCB厂来定

5、确定阻抗线要控制的阻抗值，包括单端和差分

6、将上面的要求发个PCB厂，之后PCB厂会计算一个详细的阻抗控制文件，如果上述要求不能满足，可以沟

通调整一些参数，最终既能达到阻抗要求也符合可制造性并且成本最低。