DDR怎么學(xué)習(xí)，從仿真開(kāi)始

說(shuō)到DDR，相信很多小伙伴在上學(xué)的時(shí)候都沒(méi)有接觸過(guò)。作者也一樣，大學(xué)的時(shí)候?qū)W習(xí)過(guò)單片機(jī)，學(xué)習(xí)過(guò)DSP，但是沒(méi)有接觸過(guò)DDR。剛開(kāi)始接觸信號(hào)完整性仿真時(shí)，是從DDR仿真開(kāi)始的，可是對(duì)DDR完全不了解，怎么辦，很多基礎(chǔ)知識(shí)只能求助于書本和網(wǎng)絡(luò)了。本文適合剛接觸DDR仿真的網(wǎng)友學(xué)習(xí)，資深高手就請(qǐng)繞道了，當(dāng)然，也歡迎資深大神前來(lái)指導(dǎo)，或許您漫不經(jīng)心的一句評(píng)論，就能一語(yǔ)點(diǎn)醒夢(mèng)中人，讓菜鳥(niǎo)們少走很多彎路。

最近做的幾個(gè)DDR的仿真專案，都是板載顆粒。大多數(shù)都是一個(gè)主控芯片拖動(dòng)一個(gè)，兩個(gè)，四個(gè)DDR顆粒。有單通道的，也有雙通道的。仿真時(shí)，考慮到仿真的準(zhǔn)確性，必須把DDR總線上的每一類總線都仿真到?？墒?，當(dāng)看到主控芯片到DDR有這么多連線，頓時(shí)感覺(jué)到工作量太大，找不到頭緒，不知道網(wǎng)友們有沒(méi)有這個(gè)感覺(jué)。

首先，讓我們對(duì)DDR有一個(gè)初步的了解。DDR全稱是Double Date Rate SDRAM，對(duì)，就是雙倍數(shù)據(jù)率存儲(chǔ)器。顧名思義，它的數(shù)據(jù)處理速率是普通動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的兩倍。與之對(duì)應(yīng)的也有單倍數(shù)據(jù)率的了，這里就不去詳細(xì)介紹。DDR到底長(zhǎng)什么樣？先從封裝上來(lái)了解它，找來(lái)一個(gè)主流DDR3顆粒廠商的Datesheet，發(fā)現(xiàn)常用的封裝有78球的，也有96球的。作者認(rèn)為，了解DDR的封裝是很有必要的，你必須清楚的知道一個(gè)DDR顆粒上有多少根線，才能在布線或仿真中做到心中有數(shù)，不至于遺漏重要信息。

如下圖1，圖2，是某DDR封裝示意圖

這些信號(hào)中，我們仿真需要特別關(guān)注的信號(hào)有四類，分別是：時(shí)鐘，地址/命令，控制，數(shù)據(jù)。因?yàn)檫@四類信號(hào)的傳輸速率比較高，其他的大都是電源接口了。來(lái)捋一下，對(duì)于78球或者96球的封裝，信號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表：

上表中列舉的信號(hào)僅僅是一個(gè)DDR顆粒上的信號(hào)，在實(shí)際應(yīng)用中，往往是一個(gè)主控拖動(dòng)2,4,8甚至16個(gè)顆粒。所以，這四組信號(hào)每一組究竟有多少根，這個(gè)需要具體項(xiàng)目具體分析。

對(duì)于Layout人員來(lái)說(shuō)，對(duì)于DDR這一塊，可能主要關(guān)注的是信號(hào)線之間的等長(zhǎng)。下面我們也來(lái)復(fù)習(xí)一下，DDR各組信號(hào)需要滿足的時(shí)序關(guān)系：地址/命令，控制和時(shí)鐘之間等長(zhǎng)；DQ與之對(duì)應(yīng)的DQS組內(nèi)等長(zhǎng)；DQS與CLK之間有一個(gè)相對(duì)寬松的等長(zhǎng)關(guān)系。

那么，為什么等長(zhǎng)要這么來(lái)做？很多人都知道是為了保證各組信號(hào)之間有正常的時(shí)序，這種說(shuō)法是安全的，當(dāng)然也是很模糊的，關(guān)注高速先生的小伙伴可能知道的更詳細(xì)一些，這些知識(shí)在時(shí)序分析系列文章中有講解，這里作者見(jiàn)到的一個(gè)比較通俗的說(shuō)法就是：地址/命令，控制信號(hào)是由時(shí)鐘信號(hào)來(lái)鎖存的，所以它們之間應(yīng)該保持等長(zhǎng)關(guān)系；數(shù)據(jù)信號(hào)是由DQS來(lái)鎖存的，所以DQ與DQS信號(hào)之間應(yīng)該保持等長(zhǎng)關(guān)系。

說(shuō)到這里，初次學(xué)習(xí)DDR網(wǎng)友們可能對(duì)DDR有了一個(gè)簡(jiǎn)單的認(rèn)識(shí)。我們知道，主控芯片到顆粒，以及顆粒到顆粒之間的連接方式是可以選擇的，有星形拓?fù)?，T型拓?fù)洌栈ㄦ?，F(xiàn)ly-b等結(jié)構(gòu)。難道說(shuō)遵照設(shè)計(jì)手冊(cè)繞完等長(zhǎng)，或者說(shuō)按照以前成功的案例布線完畢，我們的設(shè)計(jì)就沒(méi)有問(wèn)題了嗎？我們仿真DDR究竟是仿真什么？這幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)布線的關(guān)鍵點(diǎn)是什么？下期我們將用幾個(gè)案例說(shuō)明一下，同樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使用不同的廠家的芯片，或者說(shuō)同一個(gè)芯片使用不同的驅(qū)動(dòng)模式將會(huì)對(duì)信號(hào)質(zhì)量產(chǎn)生什么影響，我們還將分析同一種布局，采用不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)信號(hào)帶來(lái)的影響。持續(xù)關(guān)注這一系列文章，這些疑問(wèn)，你會(huì)豁然開(kāi)朗的。