news 2026/5/2 13:07:07

DDR的T型和fIy-by拓扑,DDR的Training介绍

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张小明

前端开发工程师

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DDR的T型和fIy-by拓扑,DDR的Training介绍

Layout拓扑

DDR在PCB Layout中主要有两种拓扑结构,分别为T型和fIy-by。拓扑结构的改变,也会导致信号之间产生不同的偏差,所以不同的拓扑上Training过程中也会有一些差异。

T型拓扑主要在DDR3之前会使用,适用于传输速率不是很高的场景,T型拓扑在Layout上更容易实现CA、CLK的等长布线,使得CA、CLK相对于DQ之间的skew能够在PCB设计上就满足spec要求。

DDR3开始,时钟频率已经超过1GHz了,如果使用T型拓扑,信号质量会很差,相应的眼图质量也很差,fly-by拓扑则可以解决这个问题,但是会衍生出另一个问题:CA/CLK到达每个颗粒的时间不一致。为了解决这个问题,在 Training上也会有些调整,主要是增加了Write Leveling这个步骤。

Training

以LPDDR4举例,其标准里面描述的Training类型有以下:

  1. ZQ Calibration
  2. Command Bus Training
  3. CA Vref Training
  4. Read Preamble Training
  5. RD DQ Calibration
  6. Write Leveling
  7. DQS-DQ Training
  8. DQ Vref Training

ZQ Calibration

主要用于将SDRAM内部驱动电阻组校准为较为精准的240Ω,其目的是阻抗匹配,提高信号完整性。原理是利用外部高精度240Ω作为参考,调节内部电阻,并检测分压值,当电压达到VDDQ/2的附近,则完成校准。

Command Bus Training

主要是调整CS与CA的相位,使得这些信号在被CK采样时,满足SETUP和HOLD时序,从而保证SDRAM能够正确且稳定的接收到相应的命令。

CA Vref Training

作用在于找到一个合适的参考电压,在该参考电压下能获得最宽的眼图,通常是配置 Command Bus Training使用,这两个training步骤可以找到CA的眼图中心,提高数据采样的稳定性。

Read Preamble Training

作用是让DDR controller能正确采样到DQS。一般在读操作中,DDR controller会截取一段DQS区间去采样,提前或延后了都会导致数据丢失,所以需要做这个操作,避免丢失数据。

RD DQ Calibration

作用是对齐读DDR时的DQS和DQ。使得在DDR controller侧,通过DQS能采样到有效的DQ,从而保证DDR controller能够正确接收到数据。

Write Leveling

作用是对齐CK和DQS,因为在fly-by拓扑中,DDR颗粒间接收到的CK是有偏差的,为了消除这个偏差,则需要做Write Leveling操作,使得CK和DQS到达每个DDR颗粒都是对齐的。

DQS-DQ Training

作用是对齐DQS和DQ,因为在写操作时,DQ是通过DQS采样的,所以需要将DQS的边沿对齐到DQ中心,从而保证DQ能稳定被采样到。

DQ Vref Training

作用同样也是寻找一个合适的参考电压,在该参考电压下能获得最宽的眼图。通常是配置 DQS-DQ Training使用,这两个training步骤可以找到DQ的眼图中心,提高数据采样的稳定性。

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