UltraScale架构FPGA与DDR4内存接口的PCB设计指南
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更新于2023-05-13
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"FPGA-DDR4-ultrascale-pcb-design.pdf"
这是一份关于Xilinx UltraScale架构在PCB设计中的应用指南,特别关注DDR4 SDRAM的接口设计。文档详细介绍了如何优化信号完整性,确保高速数据传输的可靠性。
在DDR3 SDRAM的设计中,地址、命令和控制信号采用飞跨(Fly-by)拓扑结构进行终止处理。这种拓扑是为了应对高速信号传输带来的挑战,以提高信号质量。每一路地址、命令或控制信号都直接在同层布线,从相应的UltraScale设备引脚一直延伸到远端终结,除了在分岔区域。这意味着每个单独的信号路由都不应被分割到多个层面上,以减少信号反射和干扰,从而实现最佳的信号完整性。
图2-27展示了DDR3 SDRAM的地址飞跨终止方式。在这样的设计中,信号线沿单一路径连续布设,减少了信号在不同层之间切换产生的额外延迟和信号质量下降。这种方法对于维持DDR3 SDRAM高速数据传输时的稳定性和可靠性至关重要。
文档还提到了 UltraScale架构的PCB设计指南,包括推荐的PCB电容配置、步骤负载假设的更新、表格的修订以及对VCC_PSDDR_PLL Supply中电容值和部分编号的更新。例如,增加了10μF 0402和47μF 0603电容的部分编号,同时删除了针对Virtex UltraScale+ 58G启用设备和Virtex UltraScale+高带宽内存设备的PCB去耦电容部分,转而提供了更具体的电容规格。
在第二章中,表2-3和图2-5得到了更新,添加了VRP(PL)和ZQ(PS)到表2-9和表2-19,以及图2-31至图2-36的电源参考。此外,还引入了reset_n信号,并移除了关于引脚终结的注释,这可能意味着在最新的设计中,reset_n信号的处理有所变化,对系统复位管理有更精确的要求。
这份文档的修订历史表明,截至2019年6月26日,文档版本为1.16,进行了多次更新以反映最新的设计建议和技术改进,确保与Xilinx UltraScale FPGA平台的DDR4接口设计保持同步,以满足高性能计算和数据处理应用的需求。
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