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有同学问:LPDDR4等长设计,为什么PCB走线长度都是80mm,时序仍然可能不满足?

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大家好,我是EE小新。

有个同学在群里问,最近在做一个项目设计,以前没有接触过DDR,知道组内等长,组间等长,但是听群友说过,以前遇到过PCB的走线长度完全满足等长要求,但是DDR的速率还是没达到指定速率,这是什么原因呢?

其实这位同学忽略了一个问题,就是Skew的计算必须把SOC封装内部的传播延迟考虑进去。

我们用SOC的一个例子来说一下,LPDDR4 DQ0和DQS0做等长设计,PCB走线长度都是80mm。

SOC和LPDDR之间的接口要求:

DQ/DM 相对 DQS 的 Skew 必须控制在 ±5 ps 以内



DQ0 的 PCB 走线是 80 mm,DQS0 的 PCB 走线也是 80 mm。


从官方Package Flight Time数据中提取各 DQ、DQS 的参数,假设这两根信号的封装延迟不同:


  • DQ0 封装延迟:65 ps

  • DQS0 封装延迟:80 ps

  • PCB 传播延迟:6 ps/mm


这里的数值只是为了方便计算,并非某款芯片的实际封装数据。


传输延迟 (TPD) 的计算方式如下所示:


其中DK是介电常数,不同的板材有不同的DK,C是光速



PCB 走线延迟:80 × 6 = 480 ps

DQ0 的总延迟:480 + 65 = 545 ps

DQS0 的总延迟:480 + 80 = 560 ps


两者相差:560 - 545 = 15 ps


因此虽然PCB走线都是80mm,但总传播延迟相差了15ps。


按照DQ、DQS之间skew ±5 ps的要求,显然不满足。


如何处理呢?


既然DQ0比DQS0 少了15ps的封装延迟,那么在其他条件相同的情况下,就可以通过增加 DQ0 的 PCB 走线来补偿。


按照刚才假设的 6 ps/mm:


ΔL = 15 ÷ 6 = 2.5mm


也就是说,DQ0 需要比 DQS0 多走约 2.5 mm。


当然DDR的设计要求不止等长,线宽、线距、阻抗、过孔数量和不同布线区域的约束也需要满足。不能因为等长检查通过,就认为整组DDR已经符合设计要求。

因为最终要匹配的是到达时间,而不是走线长度。


大家可以参考一下下面DQ和DM的布线:

LPDDR4 的 DQ 和 DM 布线要求

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来源:EEDesign
电子芯片控制
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首次发布时间:2026-10-13
最近编辑:54分钟前
EE小新
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