האם תמיד צריך ODT בעבודה עם זכרון DDR?

אלקטרוניקה והנדסת חומרה  |  עולם המקצועי
האם תמיד צריך ODT בעבודה עם זכרון DDR?
דודי טש

כידוע, זכרונות ה- DDR מסוגלים להעביר מידע בקבצים גבוהים מאוד. לדוגמא DDR3 מסוגל להעביר עד 1.6GT/s, כאשר ה- Rise Time מגיע לכדי 350psec. מהירויות אלה, המתאפשרות הודות לזמני העליה הקצרים, (בין השאר), מתבטאות ברוחב סרט הולך וגדל. עבור זמן עליה של 350psec, נקבל רוחב הסרט השווה ל- 1GHz. משמעות רוחבי סרט רחבים אלה, הוא הצורך לטפל ב- Signal Integrity של הסיגנלים, בין השאר לדאוג לטרמינציות מתאימות בערכן, בטופולוגיה שלהן, ובמיקומן על ה- PCB.

 > הקלק לקבלת מידע אודות קורס <
High Speed Board Design & Signal Integrity Course

 

האם תמיד צריך ODT בעבודה עם זכרון DDR?

 

מהו ODT?


מדובר על ראשי תיבות של On-Die-Termination. יצרני זכרונות ה- DDR, והמעבדים המתממשקים לזכרונות משלבים טרמינציות בתוך ה- Die ע"מ לחסוך מקום על ה- PCB וגם להוריד את עלויות ה- BOM וההשמות. ניתן לבחור בערכים שונים של טרמינציות בהתאם למוגדר בדפי המפרט. ה- ODT הוא "feature" הקיים ב- DDR2 וב- DDR3. ה- DDR1 אינו מכיל טרמינציות ODT.
הפעלת ה- ODT והבחירה בערך המתאים של הטרמינציות תלויה הן בתוכנה והן בפין בשם ODT הנמצא בזכרונות ה- DDR2 ו- DDR3, והמעבדים, FPGA-ים, רכיבי DSP וכו'. השולטים על רכיבי הזכרון. חשוב מאוד להדגיש שה- ODT, אם קיים, רלוונטי רק עבור קווי DATA, DATA MASK וקווי DATA STROBE. אין ה- ODT תומך בקווי ה- Control ,Clock ובקווי Address.

 

מה עושים כאשר ה- Controller שעובדים איתו אינו תומך ב- ODT?


ישנם מעבדים רבים התומכים ב- ODT, אך ישנם גם כאלה שלא, לדוגמא ה- AT91SAMG15 של חברת ATMEL. לרכיב זה ממשק DDR2, אך אינו תומך ב- ODT. חוסר התמיכה ב- ODT יהיה קריטי יותר במערכות המיועדות לשוק ה- consumer, שבהן יש חשיבות גדולה מאוד לעלות כל רכיב וכל השמה. אם לא יהיה פתרון מתאים, ניאלץ להשתמש בטרמינציות חיצוניות.

 

הפתרון:


אם המרחק בין ה- Controller לבין זכרון ה- DDR קצר מספיק, ייתכן וניתן יהיה לעבוד ללא טרמינציות ODT וללא תוספת טרמינציות חיצוניות. כמה קצר? קצר כך שאורך הקו המנותב הכולל יהיה לא יותר מ- 1inch.
חשוב לזכור כי גם אם הקו קצר, במידה ולא נבחר בעוצמת הדחיפה מתאימה של דרגת המוצא, עדיין ניתקל בבעיות של החזרות קשות שיגרמו ל- Overshoot, Undershoot, Ringing, ולמעשה פגיעה ב- Signal Integrity.

 

הצגת התוצאות לאחר הרצת סימולציות


בדוגמא הבאה ישנו שימוש ברכיב DDR2 בודד המחובר ל- AT91SAMG15. הדרך הבטוחה ביותר להגיע לכרטיס עובד תהיה לבצע הרצת סימולציות לפני ייצור ה- PCB. האיורים הבאים מציגים סימולציות שבוצעו בעזרת ה- Hyperlynx 8.1.1 של חברת Mentor Graphics. יש לזכור שיש להריץ סימולציה גם כאשר ה- DDR דוחף את ה- Controller, כי הרי מדובר בקווי Bidirectional DATA.

 

 


המאמר נכתב ע"י  דודי טש - CEO Dgtronix ומרצה בג'ון ברייס מכללת הי-טק

קורסים קשורים
לכל המאמרים