光网板卡中的DDR3信号设计方法

发布时间：2017-10-17 00:21

  本文关键词：光网板卡中的DDR3信号设计方法

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【摘要】：DDR3是第三代双倍数据率同步动态随机存取存储器的缩写,是隶属于SDRAM(双倍数据率同步动态随机存取存储器)系列的存储器。是DDR2的下一代、DDR4的上一代存储器。同时也是现阶段应用最广泛的存储器类型[1]。为了保证DDR3信号实现其信号完整性,达到在系统中稳定工作的目的,论文对DDR3协议、接口设计技术、IBIS模型、信号完整性基本问题,以及DDR3在光网板卡中的实现,进行了深入的研究与分析,结合实际工程需求,利用仿真软件对DDR3进行预仿真,然后依据时域仿真的结果进行硬件逻辑设计和互连设计。创新性的工作主要有:对DDR3拓扑结构进行了研究,通过仿真,在不影响信号质量的前提下,移除了源端电阻,节省了器件成本,让产品具有成本优势;本文中通过信号的预仿真,在硬件原理图设计和互连设计之前,就已经确定了最佳的DDR3信号拓扑结构和终端ODT阻值(终端匹配电阻)。而传统的做法是:等PCB回板后,软硬件联合调测,遍历所有可能的驱动配置和拓扑结构,然后根据遍历的结果,去调整拓扑结构和ODT阻值。本文中的做法可以减少产品的软硬件调测时间,让产品早日上市,节省产品的研发成本。改善了信号换层的方法,减小了信号换层过孔带来的stub(天线)效应。同时提出了一种减小差分线阻抗失配的互连设计方法(已获得专利保护,专利号:ZL201020167196.0)。通过本课题的研究,形成了光网板卡中DDR3信号的设计方法,并通过提前确定ODT的阻值和移除源端电阻,缩短了研发周期、降低了开发成本,使产品更具市场竞争力。
【关键词】：DDR3 信号完整性 IBIS Hyperlynx
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-6
• 英语缩略语表6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 DDR3研究现状10-11
• 1.2.2 信号完整性研究现状11-12
• 1.3 本文的研究内容和章节安排12-14
• 1.3.1 研究内容12
• 1.3.2 章节安排12-14
• 第2章 DDR3协议分析14-25
• 2.1 DDR3技术特点14-18
• 2.1.1 DDR3性能的提升14-15
• 2.1.2 DDR3信号在信号完整性方面的提升15-18
• 2.1.3 DDR3低功耗技术18
• 2.2 DDR3电气特性与规范解析18-22
• 2.2.1 DDR3电气特性19-20
• 2.2.2 DDR3时序规范20-22
• 2.3 DDR3协议分析22-24
• 2.3.1 DDR3的工作原理22-23
• 2.3.2 DDR3的时序参数23
• 2.3.3 DDR3的读写协议分析23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第3章 信号完整性基本问题的研究和分析25-32
• 3.1 信号完整性的基本问题25-27
• 3.1.1 串扰25
• 3.1.2 反射25-26
• 3.1.3 过冲和下冲26
• 3.1.4 振铃26
• 3.1.5 信号延迟26
• 3.1.6 地弹26-27
• 3.2 串扰分析27-28
• 3.3 反射形成的机理28-29
• 3.3.1 反射的信号波形28-29
• 3.3.2 网格图和线性负载反射29
• 3.4 信号完整性仿真与设计方法研究29-31
• 3.5 本章小结31-32
• 第4章 IBIS模型和Hyperlynx软件介绍32-43
• 4.1 IBIS模型的介绍32-38
• 4.1.1 IBIS模型的由来32
• 4.1.2 IBIS的buffer模型32-34
• 4.1.3 IBIS文件的结构34-37
• 4.1.4 IBIS模型与SPICE模型比较37-38
• 4.2 Hyperlynx软件介绍38-42
• 4.2.1 Line Sim软件特点38-39
• 4.2.2 Line Sim界面介绍39-41
• 4.2.3 串扰分析41-42
• 4.3 本章小结42-43
• 第5章 光网板卡中DDR3系统SI及时序设计实现43-69
• 5.1 CPC2板卡介绍43
• 5.2 DDR3系统的板级设计考虑43-48
• 5.2.1 PCB的叠层和阻抗43-45
• 5.2.2 DDR3板级设计中的SI基本问题考虑45-48
• 5.3 换层过孔对信号质量的影响48-49
• 5.4 DDR3信号拓扑结构选择49-66
• 5.4.1 CLK信号拓扑选择50-55
• 5.4.2 控制信号拓扑选择55-57
• 5.4.3 地址/命令信号拓扑选择57-61
• 5.4.4 DQ信号拓扑选择61-64
• 5.4.5 DQS信号拓扑选择64-66
• 5.5 前仿真和后仿真结果对比66-68
• 5.6 本章小结68-69
• 第6章 总结和展望69-71
• 6.1 全文总结69
• 6.2 工作展望69-71
• 参考文献71-73
• 致谢73-74
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文74-76

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本文编号：1045746