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EDA365直播课--《高速刚挠板叠层设计与阻抗计算》
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[仿真?#33268;踋 DDR4 VTT电源PI问题导致的地址访问异常问题

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发表于 2019-4-30 13:04 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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问题描述:DDR4正常读写时,发现地址信号访问会有零星错误。
: c: n& z) k( E7 e. t+ @问题定位:- R% D; `4 \% }6 ]3 e: g8 r
STEP1:既然地址信号有问题,实测地址信号质量,如下图:9 y- a6 K) c4 {9 o* _. J

) A  @% U4 C2 {从上图可以看到,地址信号会呈现类似周期性的波动,而有部分信号已落到0.6V判决电平附近,大概率产生误码。
0 S+ t5 C' p! _' x4 JSTEP2:地址信号产生类似周期性波动,和电源强相关,逐个测试排查DDR4相关电源:包括1.2V CORE,VREF和VTT。惊奇的发现VTT电源噪声达到70mV!
7 V2 w% P; @& ^2 _; F2 e# p : F- }! X! u' v  e/ n+ _+ O! I! n1 U
STEP3:排查单板PCB设计,发现问题:控制器下挂20片DDR4(4组一驱五),设计上将这4组DDR4的VTT电源都连在了一起,且存在较长走线。虽然通流能满足要求,但阻抗特性肯定差。VTT的噪声来源只有两个:VRM和DDR4颗粒翻转(链路上已排查没有干扰源)。VRM是LDO,可排除,那就只剩下DDR4颗粒翻转产生的噪声了。* U0 v+ Y1 i/ t8 X+ |' @' W
理论分析:单个VTT上拉电阻的电流只有16mA,但20片DDR4的翻转噪声叠加后理论电流达到16mAX27个电阻X4组DDR4=1.8A,即极限情况下动态电流可达到1.8A.- {; a9 V* F0 O: m, z+ ~
问题根因很有可能是DDR4同步翻转产生的动态噪声。& Z) x8 u% S, }% U" h* F
STEP4:遵循STEP3的定位思路,考虑测试获取VTT噪声的电流频谱,找到能量集中频段,针对性优化。2 X% O* K% w' v' J! K: v, x

/ d! a' [; P2 E5 j2 O7 E7 S?#38142;?#38382;题解决。) u0 M( ], }8 h  D$ T% K+ {

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yidanshuxuexi + 1

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发表于 2019-5-11 15:24 | 只看该作者
个人不负责任的看法 哈. [6 }6 Q+ a3 M0 t
刚当看到第二步的时候大概就有两个?#36739;?br /> - ~5 Q* A- M8 L. v2 |/ g1. 杂讯过大=> 找适合的bypass 电容滤掉杂讯
, K# D! }% @, O2. power走线宽度太窄=>当同时忙碌操作时所 power能提供的瞬间?#20174;?#33021;力不足也可能造成=>一样是加电容稳压用 或者是layout改版(前期开发阶段才有机会)0 ]( z7 y4 E  ]+ b
好像都是在用电容  看来怎么选合适的电容也相当重要

点评

这个案例是出问题后来解决问题?#21644;?#36807;找到噪声频段,用相应容值的电容替换。 但从设计上看,这种动态电流大的电源,layout和仿真都需要重点关注。一个SI/PI分析充分的板子不应该出现这种问题  详情 回复 发表于 2019-5-15 12:12

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 楼主| 发表于 2019-5-15 12:12 | 只看该作者
justeg2 发表于 2019-5-11 15:240 r- H% E8 l% Z
个人不负责任的看法 哈
" E0 j2 o" |+ m# D6 D; h# T刚当看到第二步的时候大概就有两个?#36739;?br /> " p+ c: ?& m- ?- V: u! i1 s0 i1. 杂讯过大=> 找适合的bypass 电容滤 ...

. a, z$ M4 M$ Y  U; Z5 V这个案例是出问题后来解决问题?#21644;?#36807;找到噪声频段,用相应容值的电容替换。0 x3 y. b6 p2 Y7 }+ i: Z; p* }
但从设计上看,这种动态电流大的电源,layout和仿真都需要重点关注。一个SI/PI分析充分的板子不应该出现这种问题3 Z' A( O( K4 Y

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2#
发表于 2019-4-30 13:42 | 只看该作者
很清晰的debug过程,感谢分享,顶~

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3#
发表于 2019-4-30 14:06 | 只看该作者
学习了,感谢分享

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4#
发表于 2019-4-30 16:05 | 只看该作者
學習了。Thx.

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5#
发表于 2019-4-30 16:31 | 只看该作者
感谢分享,赞

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6#
发表于 2019-4-30 22:01 | 只看该作者
没有相关设备

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7#
发表于 2019-5-1 15:13 | 只看该作者
学习

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8#
发表于 2019-5-5 14:54 | 只看该作者
学习

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9#
发表于 2019-5-5 19:11 | 只看该作者
学习了  哈哈

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10#
发表于 2019-5-7 09:21 | 只看该作者
学习了

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11#
发表于 2019-5-8 20:34 | 只看该作者
感谢分享,赞

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12#
发表于 2019-5-8 21:01 | 只看该作者
你这里翻转?#19988;?#20026;它是表底贴的吗  如果不是会有這个问题吗?

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13#
 楼主| 发表于 2019-5-9 14:22 | 只看该作者
跟是否正反对贴没关系。是CMOS电路工作时会导致电源轨道的跌落,当同时工作的CMOS电路多了,电源轨道会大幅跌落,即电源噪声很大

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15#
发表于 2019-5-13 11:02 | 只看该作者
学习了。
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