'김대리들을 위한 하드웨어 기술공유'에 해당되는 글 87건

  1. 2009.09.29 DDR2 SDRAM Layout Guide 1
  2. 2009.09.28 USB 2.0의 Basic 및 설계
  3. 2009.09.26 Blog 소개
2009. 9. 29. 01:34

DDR SDRAM의 성능이 올라가고, 시스템이 복잡 해 지면서 H/W설계자가 매우 고민하는 부분인
DDR2
SDRAM Layout에 대하여 알아보고자 한다.

이후 기술되는 내용은 DRAM 제조사의 layout guide CPU제조사의 layout guide를 참조하여 본인의
프로젝트에 적용하였던 내용들이다
.

 PROJECT

 IP STB

 

 CPU

 MIPS32, 400MHz

 BCM7405, Broadcom

 DRAM

 DDR2 800 (64Mx16)

 EDE1108AEBC-8E, ELPIDA


1. Target PCB 제조사로부터 적층 및 임피던스 데이터 입수

 층수

 4 Layer

 PCB 재질

 FR4

 요구두께

 1.6T

 유전율

 4.5

 

 TYPE

SIGNAL

DIFFERENTIAL

 Ohm

60

90

100

 

WIDTH

WIDTH

SPACE

WIDTH

SPACE

 

5mil

7mil

5.5mil

6mil

7mil


2. ADDRESS LAYOUT

 LENGTH match

 100mil 이하

 SPACE

 10mil 이상

 ROUTING

 아래 그림과 같은 tree 구조



3. CLK/#CLK LAYOUT

 TOTAL LENGTH

 2inch 이하

 LENGTH match

 10mil 이하

 SPACE

 DIFFERENTIAL PATTERN

 IMPEDANCE

 100 DIFFERENTIAL

 ROUTING

 ONLY TOP LAYER

 기타

 CLK/#CLK사이의 100Ω저항은 DDR에서 나오는 패턴의 끝에 위치


4. DQS/#DQS LAYOUT

 TOTAL LENGTH

 1.5inch 이하

 LENGTH match

 10mil 이하

 SPACE

 DIFFERENTIAL PATTERN

 IMPEDANCE

 100 DIFFERENTIAL

 ROUTING

 DQS/#DQS는 동일 LAYER에 라우팅

 기타

 BYTE GROUP 내에서 가장 긴 DQ의 길이에 DQS의 길이를 맞춘다


5. DQ LAYOUT

 TOTAL LENGTH

 1.5inch 이하

 LENGTH match

 BYTE GROUP내에서 10mil 이하

 SPACE

 10mil 이상

 IMPEDANCE

 60

 기타

 BYTE GROUP들은 상호 10mil이내로 match


6. 기타

 기타

 SERPENTINE LOOP의 사이는 25mil이상 간격을 둔다

 

 DIFFERENTIAL PATTERN들은 다른 패턴들과 25mil이상 간격을 둔다

 

 DQM 신호들은 DQ신호 GUIDE에 준한다


[
참고]
DDR2 Design Guide for Two-Dimm Systems.pdf

- MICRON -

DDR2 Package Sizes and Layout Basics.pdf
- MICRON -

Hardware and Layout Design Considerations for DDR2.pdf
- Freescale -

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Posted by nooriry
2009. 9. 28. 19:25

1. 개요

   . 모든 USB 사양은 USB-IF에서 정의 된다.

   . USB 2.0 USB 1.1의 확장 버전이다.

   . USB 2.0 3가지 전송 속도를 가진다.

      LS : Low Speed = 1.5Mbps

      FS : Full Speed = 12Mbps

      HS : High Speed = 480Mbps

   . USB 2.0 Connectors


2. USB-IF의 정책

   . USB 2.0 호환성 테스트는 강제 규격이 아니다.

   . USB 2.0 호환성 테스트를 할 경우의 혜택은 USB2.0 로고를 사용할 수 있다는 것과 Integrator들의
        리스트에 올릴 수 있다는 것이다.

   . USB 2.0 로고의 종류

 

3. USB의 구조

   . 차동(differential) 신호로 구성되어 있다.

   . Cable은 내부의 전원, GND, D+, D- 선 외부의 shield로 구성된다.

   . Cable의 최대 길이는 5M 이다.

   . Host Device간에 최대 5단계의 허브가 놓일 수 있다.

   . Down Stream (Host -> Device) Up Stream (Host <- Device)의 전송이 있다.

                  LS                 FS                 HS 
 Signal Rate  1.5Mbps  12Mbps  480Mbps
 Signal Level  3.3V  3.3V  400mV
 Rise and Fall Times  75ns < Tr < 300ns  4ns < Tr < 20ns  500ps < Tr

4. USB 설계 시 고려사항

   . Trace Driver impedance

      Trace

        - Ztrace_HS =  90Ω, +/- 15%

        - Ztermination_HS = 80~100Ω differential

        - Zthruhole_HS = 70~110Ω differential
      ② Driver

- Zdrv_HS = 40.5~49.5Ω

        - Zdrv_notHS = 28~44Ω

 

   . 노이즈 없는 신호를 만들기 위한 decoupling

      Bulk capacitance

        - C = I / (dv/dt)

        - Ipeak = 3A, Vnom = 3.3V, 10% tolerance, 10us delta time의 경우라면

           C= 90.9uF ( 100uF)

      Filter capacitance

        - 보통 0.01uF, 0.1uF에서 1uF까지의 ceramic capacitor가 사용됨

      Capacitor의 종류

        - NPO (lowest ESR), X7R, X5R, Y5V

 

   . Eye pattern 측정

      Eye pattern RT/FT를 측정하여 500ps 이상이 되어야 한다.

        - RT의 초입 부분에서 knee가 발생할 경우 이 부분도 RT timing에 포함되므로 디버깅이 필요하다.

 


    . Inrush Current

      Inrush Current USB사 삽입된 후부터 최소 100ms동안 측정한다.

      최소 100ms를 측정하는 동안에 100mA이상의 전류가 발생하는 구간이 있으면 이는 inrush current
          event
가 발생한 것으로 간주된다.

      Inrush current 100mA가 넘는 순간이 최소 100us이상이 되는 구간을 측정하게 되며 이 구간에서
          최고의
charge량을 가지고 pass/fail을 판단한다. (보통 waiver로 문의해봐야 하며 waiver
          아래
5번 항목에서 다룬다.

      Eye pattern을 제대로 측정하기 위해선 oscilloscope probe bandwidth는 최소 2.5GHz
          되어야 한다
.

 

5. Waivers

   . USB spec을 벗어나는 부분은 측정 오차일수도 있으며 non-critical 부분일수도 있다.
        (non-critical = No End User Impact)

   . Waiver USB-IF에서 관리하는 부분인데 제품 개발 중 spec out인 부분에 대해서 문의하면
       
USB-IF가 판단하여 항상 승인되는 waiver인지 혹은 제품 사용환경에 따라 승인될수도 있는
       
waiver인지 판단하여 spec을 벗어나는 부분도 감안하여 인증을 해주는 시스템이다.

   . Waiver의 세세한 값들은 USB-IF에서 공개하지 않는다.

 

6. 기타

   . USB 3.0 1가지의 전송속도가 있다. (Superspeed = 5Gbps)

   . Download USB 3.0 : http://www.usb.org/developers/docs/
   다. USB-IF Compliance Program : http://www.usb.org/developers/compliance/

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Posted by nooriry
2009. 9. 26. 23:53

[운영목적]
Hardware
분야의 일을 하면서 습득한 관련 지식들을 정리한다.
개발시 필요하지만 쉽게 찾을 수 없었던 지식들을 정리한다.
내가 힘들게 얻은 과정을 누군가는 생략하고 쉽게 얻는다면 SUM은 상승하지 않을까?

[
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