作者:黃剛

眾所周知,原理圖是整個(gè)設(shè)計(jì)流程的前端,關(guān)系到后面的PCB設(shè)計(jì)、加工、焊接、整板功能的調(diào)試是否成功。如果原理圖出錯(cuò)導(dǎo)致調(diào)試失敗的水平也分段位的話,大家說(shuō)說(shuō)看本文的這個(gè)案例的出錯(cuò)水平屬于哪個(gè)段位呢?

這又是一個(gè)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(jì)這個(gè)領(lǐng)域中,基本上經(jīng)過(guò)我們仿真設(shè)計(jì)的各種DDR系統(tǒng)都很少出現(xiàn)功能的問(wèn)題了。但是與此同時(shí),DDR設(shè)計(jì)的難度的確是逐年增加的,單通道容量越來(lái)越大,密度越來(lái)越高,層數(shù)越來(lái)越少,速率越來(lái)越高,因此高速先生能看到我們有些客戶們的DDR設(shè)計(jì)稍顯吃力,然后出現(xiàn)問(wèn)題的幾率也慢慢增加。我們?cè)谧罱奈恼轮幸步o大家分享了一些fail的例子,那么今天再給大家分享一個(gè)由于原理圖問(wèn)題導(dǎo)致的fail案例哈。

這又是另外一個(gè)略帶點(diǎn)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:

高速先生看到這封簡(jiǎn)單而有力的郵件,的確shock到了我們,兩組基本一樣的設(shè)計(jì)居然一組能成功運(yùn)行到額定的速率,另外一組居然連啟動(dòng)都啟動(dòng)不了!!!差別之大,可能是高速先生前所未見(jiàn)的。一般來(lái)說(shuō),同一個(gè)板的幾個(gè)DDR通道,最多會(huì)出現(xiàn)降頻能運(yùn)行的差別,像這樣的差別真的只能用以下的詞語(yǔ)來(lái)形容了。

但是震驚歸震驚,分析還是要去分析的,PCB是我司進(jìn)行設(shè)計(jì)和加工的,但是并沒(méi)有進(jìn)行仿真,因此板子的設(shè)計(jì)到加工整個(gè)流程都并沒(méi)有經(jīng)過(guò)高速先生的檢閱。因此高速先生看到板子的時(shí)候,基本上就和你們看到板子是同一個(gè)時(shí)候了。我們看看其中一路DDR的拓?fù)?發(fā)現(xiàn)還是一個(gè)比較有難度的設(shè)計(jì),一個(gè)通道10個(gè)顆粒,1拖10的拓?fù)?采用正反貼的結(jié)構(gòu)進(jìn)行布局。

從布局到布線來(lái)看,我們?cè)O(shè)計(jì)工程師的水平還是可以信賴的,高速先生會(huì)經(jīng)常在內(nèi)部去一起討論DDR設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)方法,因此高速先生是相信我們?cè)O(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能力的,從本案例也可以看到,這個(gè)1拖10難度的DDR系統(tǒng)至少有一個(gè)通道是成功跑到了額定速率。

高速先生隱隱的感覺(jué)到這么大的調(diào)試差別,在PCB設(shè)計(jì)上應(yīng)該在某些地方有明顯的區(qū)別,可能是乍眼一看沒(méi)發(fā)現(xiàn)吧,因此高速先生一邊在仔細(xì)檢閱PCB設(shè)計(jì)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(dòng)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(gè)顆粒這種操作,但是很遺憾的事,客戶嘗試之后并沒(méi)有任何的改善和變化。

正當(dāng)debug調(diào)試陷入僵局的時(shí)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(gè)通道在端接VTT電阻的數(shù)量上好像不太一樣??!!!

趕緊猛的揉揉眼睛并而喝口水穩(wěn)定下情緒,然后再認(rèn)真的看一次!!!

這下看清楚了,還真是數(shù)量不一樣的,上面有問(wèn)題的通道明顯少了一列VTT電阻,我們趕緊仔細(xì)檢查每一根地址控制信號(hào),看看是不是他們?cè)赩TT電阻上有差別。

不檢查還好,一檢查不得了!居然有問(wèn)題的通道有三根信號(hào)就沒(méi)連接到VTT電阻,也就是說(shuō),這三根信號(hào)壓根就沒(méi)有端接!

分析到這里,高速先生大概知道問(wèn)題出在哪里了,在進(jìn)行仿真來(lái)對(duì)比有VTT電阻端接和沒(méi)有端接的波形之前,我們還想搞清楚到底為什么PCB設(shè)計(jì)上會(huì)漏掉這幾根信號(hào)的端接。因此和我們PCB設(shè)計(jì)工程師確認(rèn)后,我們要到了客戶的設(shè)計(jì)原理圖,找到相應(yīng)的位置,果然有了驚人的發(fā)現(xiàn)。

我們找到了部分網(wǎng)表的對(duì)比,驚人的發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題的通道從客戶的原理圖上就已經(jīng)漏了這幾根信號(hào)的端接,然后我們這邊工程師按照原理圖完成了設(shè)計(jì),加工和焊接,板子出來(lái)的結(jié)果就是這樣了。

好吧,其實(shí)問(wèn)題已經(jīng)弄清楚了,最后我們?cè)偻ㄟ^(guò)仿真來(lái)證明下有接端接和沒(méi)接端接情況下,信號(hào)質(zhì)量到底能有多大的差異。

經(jīng)過(guò)仿真后,波形結(jié)果的確也能很好的和測(cè)試情況相對(duì)應(yīng)。

這種沒(méi)端接的情況,不要說(shuō)2400M速率跑不上去,哪怕是降一半頻率,1200M也是妥妥的…有問(wèn)題!

最后我們的PCB工程師也找到了這個(gè)原理圖的問(wèn)題,并而把高速先生的結(jié)論告訴了客戶。

最后高速先生以一句很無(wú)奈的話結(jié)束了這個(gè)項(xiàng)目的debug。

這個(gè)時(shí)候,希望高速先生快速定位到問(wèn)題會(huì)給客戶帶來(lái)一絲絲安慰和后續(xù)能快速的進(jìn)行改板,這個(gè)原理圖出錯(cuò)導(dǎo)致加工出來(lái)的DDR系統(tǒng)完全不能啟動(dòng)的案例,希望能給大家在方案設(shè)計(jì)上有所思考哈。

審核編輯：符乾江