作者 | 姜杰(一博科技高速先生團(tuán)隊(duì)隊(duì)員)
3 G6 G, `6 Y. ^( z) |. r: I) R: N# L6 X
走線熙熙,汲汲交期;走線攘攘,亟亟歸檔。8 q' ~% x4 t- ?; T7 a1 G1 I
項(xiàng)目伊始,高速先生的內(nèi)心其實(shí)是抗拒的,因?yàn)閷?shí)在看不出仿真的必要:目標(biāo)信號(hào)是DDR3L,數(shù)據(jù)速率最高800Mbps,地址控制類(lèi)信號(hào)走線拓?fù)錇橐煌隙、T型拓?fù)洹P盘?hào)普通、速率尋常、拓?fù)浜?jiǎn)單。* S. }) ~6 P7 J) A
" y) ?# | V- {7 ~* U, s: ]
* b: W4 H# k' d( q; z& J
架不住客戶的一再堅(jiān)持,加上前期項(xiàng)目介入階段,客戶言辭閃爍,提供PCB文件時(shí)也不大爽快,似乎有難言之隱,高速先生漸生警覺(jué)——事情可能并沒(méi)有想象的那么簡(jiǎn)單?蛻糇罱K還是提供了單板文件,不過(guò)一直強(qiáng)調(diào)是外協(xié)設(shè)計(jì)的。4 U4 x5 D8 }; v* P
) Y, {/ y- G! E9 ]% Y2 {8 J( b打開(kāi)板子仔細(xì)查看,卻是險(xiǎn)象環(huán)生,高速先生精神為之一振,心里大概有了譜。雖然有了預(yù)判,不過(guò),對(duì)于如此不走尋常路的設(shè)計(jì)以前只是耳聞,今日一見(jiàn),難免興奮,實(shí)在想看看仿真結(jié)果與預(yù)期是否一致。
# z$ `$ Z: \; {, d- N" K2 C( l" I2 @! D3 S1 b" G" |# h
考慮選擇地址控制類(lèi)信號(hào)作為仿真對(duì)象,之所以這么做除了因?yàn)樵搯伟宓拇祟?lèi)信號(hào)布線激進(jìn),另一個(gè)原因是相對(duì)于絕大多數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)的點(diǎn)到點(diǎn)拓?fù)洌刂房刂祁?lèi)信號(hào)通常是一拖多,而且沒(méi)有數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)應(yīng)的片內(nèi)端接來(lái)減小反射,因此出問(wèn)題的概率相對(duì)較大。先看DDR3L地址控制類(lèi)走線最長(zhǎng)的信號(hào)波形(如下圖):高低電平分明,滿足閾值要求,邊沿單調(diào),沒(méi)有回溝,整體看來(lái)雖然有輕微的過(guò)沖和振鈴,不是十分完美,也算比較正常。" w$ w0 ^5 F- u0 _5 l6 }- `
8 q8 D6 ]. t2 q0 c: y) \2 U5 m! l* h5 w) M8 N/ Z2 y6 H/ O$ n
難道就這樣愉快的PASS了?不,還沒(méi)到重點(diǎn)。因?yàn)橥ǖ勒w仿真的結(jié)果會(huì)讓你得出截然相反的結(jié)論!不信請(qǐng)看同組地址信號(hào)同時(shí)運(yùn)行時(shí)黯然失色的眼圖:仿佛熬夜之后勉強(qiáng)睜開(kāi)的眼睛,布滿血絲,感受到他的疲憊了嗎?
) q: _8 q4 r% u" e! _$ L0 g6 l% S" x+ _/ T4 Y
. e7 U$ f6 O, k/ i% N
不好意思,放錯(cuò)圖了,應(yīng)該是這張。8 T5 R; m7 t" X6 u
9 m0 J& @1 I2 q: ^8 P% j# W/ k. [( d& f
單拎出來(lái)的信號(hào)質(zhì)量沒(méi)問(wèn)題,同組信號(hào)一起運(yùn)行卻不給力,想必一直關(guān)注高速先生公眾號(hào)的朋友已經(jīng)想到了答案:串?dāng)_!是的,高速先生也這么想。尤其是在高速先生新近推出一期關(guān)于層間串?dāng)_的短視頻之后,串?dāng)_問(wèn)題更是引起了不少人的關(guān)注,詳情請(qǐng)點(diǎn)擊以下:( o6 R/ a& J0 A8 K! J2 o1 e
+ y! a) D- l5 Q' z6 s# O7 u
; E; g- D8 f- v+ ]
+ r6 q7 }3 r; f* I8 l8 B回到本期案例,繼續(xù)抽絲剝繭。仔細(xì)觀察DDR3L地址信號(hào)走線之間的間距就能發(fā)現(xiàn)端倪:線寬0.1mm,相鄰走線air-gap也是0.1mm!而且還不是零散的個(gè)別現(xiàn)象,整個(gè)通道的地址控制類(lèi)信號(hào)都是如此處理。$ E6 R3 F0 V' l+ W
2 e6 H' r2 h6 m% E; K) k
3 A ~3 w$ B/ h9 I3 e
8 B; j8 d" g7 \+ K: L當(dāng)然了,以上關(guān)于串?dāng)_的推斷還只是大膽的假設(shè),下面就需要小心的求證。既然懷疑問(wèn)題的癥結(jié)在于串?dāng)_,那么對(duì)比不同程度的串?dāng)_對(duì)通道信號(hào)的影響最具有說(shuō)服力。好在仿真的時(shí)候可以調(diào)整串?dāng)_系數(shù),這樣就不必等客戶提供不同的PCB版本來(lái)逐一驗(yàn)證。提取參數(shù)時(shí)通過(guò)調(diào)整串?dāng)_系數(shù),先將串?dāng)_降低為原版本的75%,由于振鈴的減小,眼睛中的“血絲”開(kāi)始減少,眼圖如下:; V- V2 n' U z# Q5 L
/ T1 K0 Z+ O5 ^& k5 F6 q3 ]4 G" J2 e& S
+ S. v3 k. Z# L3 X9 g) G* X
繼續(xù)調(diào)整串?dāng)_系數(shù),將串?dāng)_減小至原設(shè)計(jì)的50%,信號(hào)振鈴進(jìn)一步減小,眼圖逐漸恢復(fù)正常。
% R. m/ ^8 X5 w+ X8 n% H2 Y+ P- E' C& D5 O4 ^0 w0 L4 I `
- D9 [2 m* h8 u* ~& y1 k6 a2 e" }1 Y+ C! ^0 J
直接將串?dāng)_減小到原設(shè)計(jì)的5%,整個(gè)眼圖都變的精神抖擻,十分清爽。
' F- _2 E% X& _, `$ R2 f0 i3 v; N* S' k0 f& Q
0 f! n! a% B, k! k5 n, e6 V+ E0 m& z$ |* f5 t. L
通過(guò)仿真反饋,客戶最終還是把DDR3L的走線中心距調(diào)整至3W,線距調(diào)整后的通道仿真結(jié)果達(dá)到了預(yù)期的要求。
! z! ?4 R% y+ z& Y
4 v! ]6 ^$ W: ]! V/ q8 \后來(lái)才了解到,初始版本PCB是客戶的一個(gè)layout新手設(shè)計(jì),初生牛犢不怕虎,加上交期的壓力,走線約束設(shè)置出現(xiàn)偏差,于是就出現(xiàn)了這么一版試探信號(hào)底線的設(shè)計(jì),相信經(jīng)過(guò)這次返工的煎熬,串?dāng)_對(duì)這名Layout攻城獅而言不會(huì)再是書(shū)本上蒼白的理論。正所謂:走線熙熙,急趕交期;走線攘攘,串?dāng)_飆漲。只是,有多少走線可以重來(lái),有多少單板經(jīng)得起等待?
# @; V: P# d7 A5 X/ r- o |