作者:一博科技 自媒體高速先生團隊成員 黃剛% e( M& c/ r5 w! J; @$ N y
$ K: \( c5 n/ B: B
) K( E- i. j* c: G4 d眾所周知,原理圖是整個設(shè)計流程的前端,關(guān)系到后面的pcb設(shè)計、加工、焊接、整板功能的調(diào)試是否成功。如果原理圖出錯導(dǎo)致調(diào)試失敗的水平也分段位的話,大家說說看本文的這個案例的出錯水平屬于哪個段位呢?4 W/ f2 @+ N& f h+ [+ |% n" B+ x
1 m1 `1 r e" S/ x
這又是一個關(guān)于DDR系統(tǒng)的故事。高速先生這幾年深耕在DDR仿真設(shè)計這個領(lǐng)域中,基本上經(jīng)過我們仿真設(shè)計的各種DDR系統(tǒng)都很少出現(xiàn)功能的問題了。但是與此同時,DDR設(shè)計的難度的確是逐年增加的,單通道容量越來越大,密度越來越高,層數(shù)越來越少,速率越來越高,因此高速先生能看到我們有些客戶們的DDR設(shè)計稍顯吃力,然后出現(xiàn)問題的幾率也慢慢增加。我們在最近的文章中也給大家分享了一些fail的例子,那么今天再給大家分享一個由于原理圖問題導(dǎo)致的fail案例哈。
. I$ ]4 ^ l8 Q- D/ |) \; Y6 ?. ~0 B! L4 N
這又是另外一個略帶點困意的午后,高速先生剛投入到下午的工作,突然就收到了一封醒神的郵件:
3 J) u5 j; I3 c; y0 W6 ^/ G o. [
高速先生看到這封簡單而有力的郵件,的確shock到了我們,兩組基本一樣的設(shè)計居然一組能成功運行到額定的速率,另外一組居然連啟動都啟動不了。!差別之大,可能是高速先生前所未見的。一般來說,同一個板的幾個DDR通道,最多會出現(xiàn)降頻能運行的差別,像這樣的差別真的只能用以下的詞語來形容了。
7 Q; l2 |1 D! O6 g
1 P* v1 l W% W" i, B. C% Z* }6 c; W但是震驚歸震驚,分析還是要去分析的,PCB是我司進行設(shè)計和加工的,但是并沒有進行仿真,因此板子的設(shè)計到加工整個流程都并沒有經(jīng)過高速先生的檢閱。因此高速先生看到板子的時候,基本上就和你們看到板子是同一個時候了。我們看看其中一路DDR的拓撲,發(fā)現(xiàn)還是一個比較有難度的設(shè)計,一個通道10個顆粒,1拖10的拓撲,采用正反貼的結(jié)構(gòu)進行布局。
+ q/ c9 z. ]8 \/ o+ H# T
# Y4 E/ |$ y3 _$ M1 m從布局到布線來看,我們設(shè)計工程師的水平還是可以信賴的,高速先生會經(jīng)常在內(nèi)部去一起討論DDR設(shè)計的細節(jié)方法,因此高速先生是相信我們設(shè)計團隊能力的,從本案例也可以看到,這個1拖10難度的DDR系統(tǒng)至少有一個通道是成功跑到了額定速率。
6 Q* } f2 Q/ K+ e" y2 G3 F' K
8 [' u2 k0 P/ D5 a: p" A& I# [高速先生隱隱的感覺到這么大的調(diào)試差別,在PCB設(shè)計上應(yīng)該在某些地方有明顯的區(qū)別,可能是乍眼一看沒發(fā)現(xiàn)吧,因此高速先生一邊在仔細檢閱PCB設(shè)計文件,一邊還是去指導(dǎo)客戶去做一些debug的調(diào)試,例如讓客戶換一下驅(qū)動和ODT的配置,改變一下Vref電壓幅度,甚至讓客戶只焊正面,去掉背面5個顆粒這種操作,但是很遺憾的事,客戶嘗試之后并沒有任何的改善和變化。$ Q5 {: O+ g" i0 j/ n
2 W$ b( B' _0 I3 ^: q9 p3 {8 h' m0 c
正當(dāng)debug調(diào)試陷入僵局的時候,也不知道是不是看PCB文件看到眼花了,隱約發(fā)現(xiàn)兩個通道在端接VTT電阻的數(shù)量上好像不太一樣??。。
1 l& ~0 l& t" z" s9 V4 u" r3 `# @
趕緊猛的揉揉眼睛并而喝口水穩(wěn)定下情緒,然后再認真的看一次。!' J1 S# J6 ? t* o' J+ Z$ v
2 X9 b/ s7 ^: Y% N. R
這下看清楚了,還真是數(shù)量不一樣的,上面有問題的通道明顯少了一列VTT電阻,我們趕緊仔細檢查每一根地址控制信號,看看是不是他們在VTT電阻上有差別。0 H* W/ l* i4 V2 B/ K0 H+ `
* } `0 I5 v1 O8 @
不檢查還好,一檢查不得了!居然有問題的通道有三根信號就沒連接到VTT電阻,也就是說,這三根信號壓根就沒有端接!
0 P' T' ~& R' c! s8 |# x0 H 分析到這里,高速先生大概知道問題出在哪里了,在進行仿真來對比有VTT電阻端接和沒有端接的波形之前,我們還想搞清楚到底為什么PCB設(shè)計上會漏掉這幾根信號的端接。因此和我們PCB設(shè)計工程師確認后,我們要到了客戶的設(shè)計原理圖,找到相應(yīng)的位置,果然有了驚人的發(fā)現(xiàn)。
/ p6 P8 c$ |5 O) r! W) Z/ D% s, o8 h- q" w& ~
我們找到了部分網(wǎng)表的對比,驚人的發(fā)現(xiàn)有問題的通道從客戶的原理圖上就已經(jīng)漏了這幾根信號的端接,然后我們這邊工程師按照原理圖完成了設(shè)計,加工和焊接,板子出來的結(jié)果就是這樣了。+ j6 B- i9 v3 j: z& Y, f
- h9 w' x+ C6 D- D好吧,其實問題已經(jīng)弄清楚了,最后我們再通過仿真來證明下有接端接和沒接端接情況下,信號質(zhì)量到底能有多大的差異。
& G2 j G$ w( z; _7 j" A- Y1 J
: x# d8 H' f) j- l8 p( ]經(jīng)過仿真后,波形結(jié)果的確也能很好的和測試情況相對應(yīng)。
' d, @1 v$ T( Y! _
$ M- Z/ p: n/ Y/ a' j9 w這種沒端接的情況,不要說2400M速率跑不上去,哪怕是降一半頻率,1200M也是妥妥的…有問題!
* i+ I# D) Y) C" e0 I) p* E4 a0 A3 L$ J5 @& _2 N- ^& b
最后我們的PCB工程師也找到了這個原理圖的問題,并而把高速先生的結(jié)論告訴了客戶。6 f) c4 ~+ G% L' k
/ v& M; g2 h6 q
這個時候,希望高速先生快速定位到問題會給客戶帶來一絲絲安慰和后續(xù)能快速的進行改板,這個原理圖出錯導(dǎo)致加工出來的DDR系統(tǒng)完全不能啟動的案例,希望能給大家在方案設(shè)計上有所思考哈。
0 L- ?- D) t& N, g9 Q1 s |