Прежде чем углубляться в «встроенное терминирование»,Давайте сначала поймем«Прекращение»изконцепция。зачем нужен«Прекращение»？

Высокие скорости передачи данных и функциональность реального времени являются целями электронных устройств. Эти общие цели приводят к необходимости того, чтобы электронные устройства работали не только на высоких скоростях.,но также необходимо обеспечить быстрый отклик и производительность в реальном времени.,Для удовлетворения различных приложений и отраслевых пользователейизнуждаться。вышеиз Скорость передачи、нижеизвремя подъема и дольшеиз Линия передачи становится удерживаемой от передатчика к приемникуизцелостность сигналаизогромный вызов。

Обеспечение целостности сигнала является серьезной проблемой, поскольку мы стремимся к более высоким скоростям передачи, уменьшению времени нарастания и спада сигнала и более длинным линиям передачи между передатчиком и приемником.

Поэтому важно определить соответствующий метод завершения сигнальных линий, чтобы обеспечить целостность сигнала.

Важность целостности сигнала в высокоскоростных цифровых системах

По мере того, как конструкции переходят на более длинные линии передачи и более высокие скорости передачи данных, целостность сигнала становится все более важной, поскольку она напрямую влияет на производительность, надежность и энергоэффективность электронных устройств.

«Целостность сигнала определяет качество сигнала, проходящего через линию передачи. Она указывает на способность сигнала передаваться от передатчика к приемнику без искажений». Все высокоскоростные межсоединения являются линиями передачи и должны минимизировать искажения сигнала, перекрестные помехи и электромагнитные излучения.

Введение в терминацию сигнала

Очень важно прекратить сопротивление под линией передачи. Технология терминации поддерживает целостность сигнала, сводя к минимуму отражения сигнала, предотвращая повреждение данных и обеспечивая надежную связь на линиях передачи. В высокоскоростных конструкциях, где сигналы распространяются быстрее и сталкиваются с более значительными изменениями импеданса, эффективное согласование может помочь смягчить такие проблемы, как искажение сигнала, перерегулирование и недорегулирование.

Подбирая импеданс линии и правильно заделывая линии передачи, вы можете уменьшить отражения сигнала и оптимизировать производительность канала связи. Это особенно важно в высокоскоростных сетях передачи данных, телекоммуникационных системах и высокопроизводительных вычислительных средах.

Эмпирическое правило гласит: «Когда задержка одностороннего распространения трассы печатной платы равна или превышает половину времени нарастания/спада приложенного сигнала, линия передачи должна быть согласована с ее характеристическим сопротивлением».

Метод завершения источника предполагает завершение линии передачи на конце источника, как показано на рисунке ниже. Этот метод эффективно поглощает отраженный сигнал за счет согласования импеданса, равного сопротивлению линии передачи. В этом случае для этого требуется последовательное сопротивление около 39 Ом, а внутреннее выходное сопротивление драйвера обычно составляет около 10 Ом (ZO≈10 Ом + сопротивление последовательной нагрузки 39 Ом = характеристическое сопротивление 50 Ом).

Аналогично, метод конечного терминирования включает в себя терминирование линии передачи на ее конце.

существоватьвышеиз Пример,Мы видим, что эти согласующие резисторы расположены на печатной плате. Когда существует внешняя реализация интегральной схемы или чипа из метода завершения,этот типиз Реализация называется«Выключение вне чипа» «Выключение вне чипа».

Характеристики выводов матрицы

• Прекращение входного сигнала путем согласования характеристического сопротивления линии передачи. Это важно для предотвращения возможного ухудшения качества сигнала из-за отражения сигнала. Путем правильного завершения сигнала,Целостность связи может быть сохранена.
• Встроенная реализация без внешних дискретных компонентов (таких как резисторы). Это экономит место на плате.
• Снижение затрат: терминирование на кристалле （ODT） Никаких дополнительных внешних компонентов не требуется.,Помогает сократить расходы。При рассмотрении массового производства стоимость является ключевым фактором.
• Режим приема: встроенное завершение (ODT) существует. Доступен в режиме приема, помогает прекратить входной сигнал для предотвращения отражения.
• Двунаправленный режим: в двунаправленном режиме как входные, так и выходные сигналы могут быть терминированы на кристалле. (ОДТ). когда Когда ввод-вывод (ввод/вывод) является двунаправленным,Это особенно важно。
• в ГДР SDRAM В других интерфейсах памяти часто используется встроенное согласование (ODT) для согласования импеданса линии передачи и оптимизации процесса передачи. сигнала。

Встроенное терминирование в DRAM

Технология DRAM (DDR2/DDR3/DDR4/DDR5) способна передавать данные с более высокой скоростью, чем раньше, что требует средств для повышения целостности сигнала шины данных при сохранении производительности. На рисунке ниже показан драйвер ввода-вывода DRAM с функциональностью встроенного терминатора (ODT). Упрощенная схема показана на рисунке ниже для лучшего понимания.

Упрощенное представление схемы ODT в драйвере ввода-вывода DRAM.

Встроенное согласование (ODT) позволяет DRAM включать/выключать согласующие резисторы и соответствующие схемы каждой сигнальной линии интерфейса по мере необходимости, тем самым повышая целостность сигнала канала памяти.

Встроенное терминирование в DRAM（ODT）Как это работает？

Использование встроенного терминирования (ODT) включает два этапа. Во-первых, значение встроенной терминации (ODT) должно быть выбрано в DRAM. Во-вторых, его можно динамически включать/отключать с помощью вывода ODT контроллера ODT. Для настройки ODT можно использовать разные методы. Для DRAM это делается путем установки в регистр режима соответствующего значения ODT.

Существуют требования к синхронизации, основанные на состоянии устройства DRAM. По сути, встроенное завершение (ODT) включается перед передачей данных, а затем выключается сразу после передачи данных. Такая гибкость обеспечивает оптимальное завершение именно тогда, когда это необходимо.

Сигнал данных DRAM

Давайте попробуем понять, как работает терминация на кристалле (ODT) в операциях чтения и записи DRAM. Сигнал данных управляется контроллером DRAM во время записи и памятью DRAM во время чтения. Для этих дорожек на печатной плате не требуются внешние резисторы, поскольку и контроллер DRAM, и память оснащены ODT. Приемник в обоих случаях (память DRAMS при записи и контроллер DRAM при чтении) в соответствующий момент подтвердит внутрикристальное завершение (ODT). На изображении ниже показано сопротивление, наблюдаемое в этих сетях во время циклов записи и чтения.

Встроенное завершение (ODT) во время цикла записи

Давайте рассмотрим пример: импеданс, наблюдаемый в сети во время цикла записи, показан ниже. Во время процесса записи выходное сопротивление устройства DRAM составляет примерно 45 Ом. Предполагая, что сопротивление RZQ составляет 240 Ом, согласующий резистор можно настроить для обеспечения согласования на кристалле (ODT) RZQ/6 с эффективным оконечным сопротивлением 40 Ом.

Импеданс группы данных во время цикла записи

Встроенное завершение (ODT) во время цикла чтения

На изображении ниже показано сопротивление, наблюдаемое в сети печатной платы во время цикла чтения. Во время чтения рекомендуется настроить DRAM на RZQ/7 или эффективное сопротивление привода 34 Ом (при условии, что сопротивление RZQ равно 240 Ом). Внутреннее оконечное согласование (ODT) внутри контроллера DRAM имеет эффективное сопротивление 45 Ом.

Импеданс группы данных во время цикла чтения

Сигнал пролета

Теперь поговорим о пролетных сигналах, которые включают в себя адресные, управляющие, командные и тактовые следы. Сигналы пролета состоят из пролетной маршрутизации от контроллера DRAM, коротких трасс на каждой SDRAM и завершения после последней SDRAM. В этом примере адрес, управление и команда будут прекращены через резисторы.

сопротивление пролета на контроллере DRAM

При подаче этих сигналов контроллер DRAM будет иметь выходное сопротивление 45 Ом.

Маршрутизация внутрикристальной терминации (ODT) с двумя слотами DIIM

На следующем рисунке показана маршрутизация внутрикристальной терминации (ODT) в типичной системе ПК с двумя слотами памяти. Каждый слот содержит два ряда памяти (передний и задний). Отдельные сигналы ODT направляются на каждый ранг памяти, чтобы обеспечить гибкость управления питанием и оптимальную производительность системы.

Типичная маршрутизация ODT с 2 слотами

Встроенное завершение (ODT) во время цикла записи DIIM

На рисунке ниже показаны типовые схемы терминирования записи данных в одномодульной (слева) и двухмодульной (справа) системе.

Типичная конфигурация ODT для DRAM WRITE

Если в систему загружен только один модуль, во время записи на модуле должно быть включено эквивалентное оконечное сопротивление 150 Ом (подтягивающее и понижающее напряжение 300 Ом) (рисунок вверху слева).

Если в систему загружены два модуля, оконечная нагрузка модуля, не получающего данные для записи, должна иметь эквивалентное сопротивление согласования 75 Ом (150 Ом повышение/150 Ом понижение). Такая схема согласования обеспечивает наилучший баланс между целостностью сигнала и размахом напряжения.

Встроенное завершение (ODT) во время цикла чтения DIIM

Для чтения на контроллере должно быть включено встроенное терминирование. Например, если в систему загружен только один модуль, на системном контроллере должна быть включена нагрузка 75 Ом. Если загружены два модуля, сопротивление контроллера должно быть увеличено до 150 Ом, а неиспользуемый модуль должен быть подключен к 75 Ом.

Dynamic On-Chip Termination (ODT) (Динамическое внутрикристальное завершение)

Технология DRAM (3-го поколения и выше) может передавать данные с гораздо более высокой скоростью, чем раньше. DRAM представляет режим динамического завершения на кристалле (ODT). При динамическом согласовании на кристалле (ODT) импеданс согласующего резистора может динамически меняться при изменении структуры данных, частоты или температуры. Эта функция позволяет динамически переключать встроенный оконечный резистор (ODT) во время операций записи без необходимости использования команды установки регистра режима (MRS). Динамическое терминирование на кристалле (ODT) помогает оптимизировать терминацию в различных условиях, повышая целостность сигнала и производительность системы.

Динамический ODT в DRAM