Вопрос о шаблонах соответствия длины трассы для высокоскоростных сигналов

Мы с коллегой обсудили и разошлись во мнениях о том, каким образом высокоскоростные сигналы могут быть согласованы по длине. Мы собирались с примером макета DDR3.

Все сигналы на рисунке ниже являются сигналами данных DDR3, поэтому они очень быстрые. Чтобы дать вам представление о масштабе, вся ось X изображения составляет 5,3 мм, а ось Y - 5,8 мм.

Мой аргумент состоял в том, что сопоставление длины, выполненное, как в средней трассе на рисунке, может нанести ущерб целостности сигнала, хотя это просто основано на интуиции, у меня нет данных, чтобы это подтвердить. Я подумал, что следы на верхней и нижней сторонах изображения должны иметь лучшее качество сигнала, но, опять же, у меня нет данных, подтверждающих это утверждение.

Я хотел бы услышать ваше мнение и особенно опыт по этому поводу. Есть ли эмпирическое правило для длинных скоростных трасс?

К сожалению, я не смог смоделировать это в нашем инструменте SI, потому что он испытывает трудности при импорте модели IBIS для используемой нами ПЛИС. Если я смогу это сделать, я доложу.

Ваша интуиция верна, в зависимости от скорости кромки и того, насколько близки эти змеиные пути, вы можете вызвать проблемы с самим собой. Они абсолютно будут соединяться друг с другом, как вам интересно. Фактически, если он достаточно плотный, высокочастотный компонент может просто соединяться прямо через S-кривые, как будто их там даже нет.

Тогда возникает вопрос, будет ли это соединение проблемой в вашем приложении. На этой картинке они выглядят достаточно далеко друг от друга для DDR3, но трудно сказать. Конечно, симуляция пути всегда была бы лучшей, но я знаю, что мы не всегда имеем доступ к дорогим инструментам, когда они нам нужны :)

Похоже, вы на правильном пути. Вот Джонсон немного больше говорит об этом.

Я не работаю с DDR-памятью, поэтому я предполагаю, что в чипе нет доступного выравнивания, и на самом деле требуется согласование длины. Если сами микросхемы способны выполнять удаление перекосов, конечно, вы должны использовать эту функцию, а не расширять трассы для сопоставления длины.

Но, учитывая, что требуется сопоставление длины, похоже, что все, что вы делаете, сделано так, как может. Главным образом потому, что 1, вы на самом деле делаете сопоставление длины, а 2, вы используете дуги, а не изгибы на 90 или 45 градусов.

В своем комментарии вы упоминаете о своей обеспокоенности тем, что змеиная форма ставит след параллельно самому себе. Это разумная проблема, но вы ничего не можете с этим поделать. Конечно, я бы не советовал перемещать эти две фишки дальше друг от друга, чтобы разделить следы дальше друг от друга - и в любом случае у вас, вероятно, есть ограничение пространства на доске для предотвращения этого. Учитывая, что расстояние между трассами выглядит как 4х или больше ширины трассы, я не ожидаю, что это вызовет серьезную проблему.

Конечно, симуляция с HyperLynx или другим хорошим инструментом SI - лучший способ получить окончательный ответ. Вы должны быть в состоянии смоделировать эту конкретную проблему, не имея моделей для ваших реальных чипов.

Одна вещь, которую вы не показали, это состав вашей доски. Без хорошего моделирования и хорошего знания ваших материалов, не очевидно, что скорость распространения на внутренних слоях равна скорости на внешних слоях (вероятно, это не так), и что строгое соответствие длины между слоями является правильным вещь которую нужно сделать. Даже если вы учли это, вы можете ожидать, что некоторые различия в материалах приведут к несоответствию между задержками трассировки на разных слоях.

Для микроволновых сигналов вы хотите избежать острых углов на дорожках, чтобы избежать сложных эффектов обратных потерь. Вот почему они все плавные линии. Также, чтобы улучшить целостность сигнала, вам нужно заземление. Кроме того, чувствительность к различиям в разметке и перекрестным помехам будет меньше при условии соответствия длины дорожки. Толщина следа должна быть рассчитана на основе желаемого импеданса для улучшения отклика TDR и коэффициента отражения.

Ваше программное обеспечение верстки должно генерировать равную длину строки по требованию.

Здесь предлагается еще много вариантов компоновки DDR3 .