端接电阻没选对，DDR颗粒白费？

公众号 | 高速先生

作者 | 姜杰

端接可以解决很多反射问题，如果还有问题，有没有一种可能是端接电阻阻值没选对？

对于点到点的拓扑，末端并联电阻的阻值比较容易选择，端接电阻阻值R与传输线特征阻抗一样即可。

VTT为1V时，端接电阻R分别取30ohm，50ohm，70ohm的接收端电压如下图：

可以发现，R与传输线特征阻抗同样都是50ohm时，接收端信号基本没有反射。原因是接收器输入阻抗通常很高，从信号的角度看，传输到末端的信号感受的阻抗就是端接电阻的阻值，R与传输线特征阻抗的匹配消除了阻抗突变引起的反射。

不幸的是，目前的绝大多数DDR的地址控制信号都是一驱多的拓扑，于是，问题开始变的复杂。

明明DDR的数据信号速率更高，为啥要更关注DDR的地址控制信号？数据信号一般都是点到点的拓扑，而且大多有片上端接（ODT），走线拓扑简单加上端接加持，信号质量通常都比较有保障。而DDR的地址控制类信号的设计难度在于其拓扑的复杂性，一驱多的走线拓扑对信号质量的影响太大，即便速率相比数据信号减半。

为了让大家对端接电阻的作用感受更加明显，我们选择了一个难度较大的案例：一驱九的DDR4地址信号，速率1600Mbps。

由于反射更容易在近端颗粒DRAM1/DRAM2处积累，该处的信号质量更容易成为瓶颈。

方便对比，先看看不加端接的近端DRAM1信号。

和预料的一样，波形是杂乱的，眼图是闭合的。

再来看看按照原设计的39ohm端接电阻，近端颗粒信号质量有什么变化。

显而易见，波形质量有了较大改善，眼睛也睁开了。但还是会有部分波形落在阈值电平（VIH：690mV；VIL：510mV）的区间内，这种情况下的时序大概率是Fail的。

下面扫描三种端接电阻阻值：25ohm，39ohm和51ohm，近端颗粒信号的波形对比如下：

可以发现，按照这三种阻值的从大变小，信号质量是逐渐改善的。

对眼图的睁开程度进行对比，这种趋势会看的更加明显。

为了能看的更清楚，将三个眼图在时间轴上展开进行对比。

以阈值电平（VIH：690mV；VIL：510mV）作为判决标准，25ohm端接电阻的眼图可以满足要求，另外两个则不达标。

当然了，这是个多负载的拓扑，其它DDR上的信号也需要关注。通过对比，高速先生发现了一个有趣的现象，同样的阻值变化，远端颗粒DRAM9上的信号质量变化与近端颗粒正好相反。

好在远端DDR由于更靠近端接电阻，信号裕量更大，因此可以“损有余而补不足”，即便选择远端波形最差的25ohm，眼图也是可以满足阈值电平要求的。

那是不是所有的一驱多DDR地址控制信号，随着端接电阻阻值变化都有相同的趋势呢？仅通过这一个案例，高速先生也无法给出一般性的结论。唯一可以肯定的是：前途是光明的，道路是曲折的，阻值是不确定的。拓扑越复杂，速率越高，就越有必要通过仿真确定最优端接电阻阻值。

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