高速PCB板DDR5數(shù)據(jù)信號(hào)的長(zhǎng)STUB要背鉆嗎？
發(fā)布時(shí)間：2025-09-28 08:42
上次說了過孔stub對(duì)DDRx地址信號(hào)的影響，這次我們就來(lái)看看數(shù)據(jù)信號(hào)的長(zhǎng)stub是否要背鉆！
高速先生成員：周偉
上一篇文章 過孔Stub對(duì)ddrx地址信號(hào)的影響 提到過后面會(huì)有stub對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的影響，今天我們就一起來(lái)看看吧。
前文通過幾個(gè)仿真例子看到，長(zhǎng)stub對(duì)3200Mbps以內(nèi)的DDRx地址信號(hào)來(lái)說有一定的好處，對(duì)于速率不是那么高的信號(hào)（不超過8Gbps），如DDR4、DDR5甚至LPDDR5，我們是否可以把這個(gè)結(jié)論再擴(kuò)展到速率更高的數(shù)據(jù)信號(hào)上呢？于是我們又做了如下一些仿真來(lái)看看長(zhǎng)短stub在更高速率的數(shù)據(jù)上的一些對(duì)比。
還是上文同樣的疊層和驅(qū)動(dòng)，接收采用ODT60，在數(shù)據(jù)率為2400Mbps的時(shí)候仿真出來(lái)的數(shù)據(jù)眼圖如下圖1所示。
圖1 速率2400Mbps時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)寫眼圖
紅色L14層走線的眼圖看起來(lái)眼高更高，jitter也小點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的斜率也大一點(diǎn)，說明長(zhǎng)stub對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)在2400Mbps的速率下基本沒什么影響，甚至還會(huì)稍微好點(diǎn)。進(jìn)一步把速率提高到3200Mbps，其他不變的情況下長(zhǎng)短stub的眼圖仿真結(jié)果如下圖2所示。
圖2 速率3200Mbps時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)寫眼圖
可以看到速率上來(lái)之后，短stub的優(yōu)勢(shì)慢慢開始體現(xiàn)出來(lái)了，眼高和眼寬都稍微比長(zhǎng)stub的布線層信號(hào)要好。
我們接下來(lái)再看看DDR5 6400Mbps速率的情況，于是其他條件都不變，只是將速率提升到6400Mbps，顆粒模型也換成支持DDR5的，仍然采用ODT60的端接，仿真后波形如下圖3所示。
圖3 速率6400Mbps時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)寫眼圖
從仿真結(jié)果可以看出，速率提升到6400Mbps時(shí)，長(zhǎng)stub的L14層走線信號(hào)眼圖急劇變差，眼高和眼寬都明顯小于短stub的L5層走線，說明DDR5的數(shù)據(jù)信號(hào)還是要適當(dāng)考慮stub的影響，PCB設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮stub較短的層面。
同時(shí)我們又驗(yàn)證了某廣泛使用的FPGA支持DDR5信號(hào)的模型，在其他不變的情況下只是換了主控的模型，仿真結(jié)果如下圖4所示。
圖4 另一驅(qū)動(dòng)速率6400Mbps時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)寫眼圖
換了驅(qū)動(dòng)后，仿真結(jié)論還是一樣的，長(zhǎng)stub的信號(hào)沿變緩了很多，導(dǎo)致眼高和眼寬都變小了。
考慮到現(xiàn)在LPDDR5的應(yīng)用也越來(lái)越多了，且我們也已經(jīng)仿真過很多啦，接下來(lái)我們就用LPDDR5模型再來(lái)驗(yàn)證一下長(zhǎng)短Stub的影響。拓?fù)溥€是不變，驅(qū)動(dòng)和接收換成支持LPDDR5的模型，在數(shù)據(jù)速率8533Mbps 時(shí)不開均衡的仿真對(duì)比結(jié)果如下圖5所示。
圖5 速率8533Mbps時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)寫眼圖
可以看到有長(zhǎng)stub的L14層信號(hào)的眼圖急劇變差，jitter變大了很多，比短stub的L5層走線的信號(hào)眼高和眼寬都小了，裕量相對(duì)變少，說明速率越高后stub的影響還是比較大，此時(shí)盡量保持短stub層走線，至于是否一定要背鉆，還是要看情況，大多數(shù)情況下還是可以不用的，畢竟背鉆需要額外增加成本，可以優(yōu)先走stub短的層。如果實(shí)在避免不了長(zhǎng)stub的層，我們還是可以參考高速信號(hào)stub長(zhǎng)度的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)stub長(zhǎng)度(單位mil)超過1.5倍的300/信號(hào)速率（單位Gbps），盡量或必須背鉆。不考慮成本的情況下，當(dāng)stub長(zhǎng)度(單位mil)超過300/信號(hào)速率（單位Gbps）時(shí)就可以做背鉆了。
說到長(zhǎng)stub就想到了背鉆，大家一起來(lái)說說國(guó)內(nèi)板廠經(jīng)背鉆后的stub長(zhǎng)度還剩多少？歡迎吐槽
關(guān)于一博：
一博科技成立于2003年3月，深圳創(chuàng)業(yè)板上市公司，股票代碼: 301366，專注于高速PCB設(shè)計(jì)、SI/PI仿真分析等技術(shù)服務(wù)，并為研發(fā)樣機(jī)及批量生產(chǎn)提供高品質(zhì)、短交期的PCB制板與PCBA生產(chǎn)服務(wù)。致力于打造一流的硬件創(chuàng)新平臺(tái)，加快電子產(chǎn)品的硬件創(chuàng)新進(jìn)程，提升產(chǎn)品質(zhì)量。
一博PCB板廠位于深圳及珠海，提供2-120層高速、高品質(zhì)、快交期的PCB生產(chǎn)服務(wù)。我司現(xiàn)已在深圳、珠海、上海、成都、長(zhǎng)沙、天津設(shè)立六家PCBA工廠，廠房面積15萬(wàn)平米，現(xiàn)有60余條SMT產(chǎn)線，專注高品質(zhì)的研發(fā)快件、批量的SMT貼片、后焊、組裝等服務(wù)。
