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DDR 布板注意事项

文件标识:RK-SM-YF-036

发布版本:V1.3.1

日期:2021-02-25

文件密级:□绝密 □秘密 □内部资料 ■公开

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前言

概述

记录所有平台的 DDR 布板注意事项

产品版本

芯片名称内核版本
所有芯片所有内核版本

读者对象

本文档(本指南)主要适用于以下工程师:

硬件工程师

修订记录

版本号作者修改日期修改说明
V1.0.0何灿阳2017-11-02初始版本
V1.1.0陈炜2017-11-09更改某些表述
V1.2.0汤云平2018-01-14增加 RK3326 描述及 LPDDR2/LPDDR3 要求
V1.3.0陈有敏2018-10-08增加总容量 3GB 说明和 RK3399 单通道布线要求
V1.3.1黄莹2021-02-25修改格式

目录

[TOC]


名词说明

  • 颗粒:指各种 DDR memory,DDR3 memory、DDR4 memory、LPDDR3 memory、LPDDR4 memory、LPDDR2 memory

  • CS:主控或 DDR memory 的片选信号

  • rank:就是 CS,就是片选信号

  • byte:主控每 8 根 DDR 信号线,成为一个 byte。所以 byte0 指 DQ0-DQ7,byte1 指 DQ8-DQ15,byte2 指 DQ16-DQ23,byte3 指 DQ24-DQ31。注意,这里的 DQ 都是说主控的,颗粒的 DQ 不一定跟主控的 DQ 是一一对应连接的。

  • bank:是指 DDR memory 的 bank 数量

  • column:是指 DDR memory 的 column 数量

  • row:是指 DDR memory 的 row 数量

  • AXI SPLIT:非对称容量组合模式,如高位寻址区为 16bit 位宽,低位寻址区为 32bit 位宽。例如常规的组合为 256x16+256x16,而 AXI SPLIT 的组合为 256x16+128x16=768MB,在高位寻址区只剩 16bit 位宽,示意图如下图。

    AXI_SPLIT

总的要求

总的要求适用于所有平台,各款主控的特殊要求,后面单独列出

1、DQ 的交换,不能超出该组 byte,只能在 byte 内部进行交换。有些主控有特殊要求,byte 内部都不能交换,见具体主控的特殊要求

2、用到 2 个 CS 上的 bank、column 数量不同的 DDR 颗粒,需要跟软件确认是否支持

3、如果颗粒只有一个 CS,只能接在主控的 CS0 上

4、如果只用一个通道,只支持通道 0

5、如果颗粒 2 个 CS 的容量不同,则容量小的应该放在主控的 CS1 上

6、所有平台,不支持大于 2 个 CS 的颗粒

7、如果颗粒只有一个 ODT(像 LPDDR3),应该连到 ODT0 上

8、6Gb、12Gb 的使用比较特殊(8Gb、4Gb、2Gb 没有这条限制)

目前只支持一个通道上的 2 个 CS 都是 6Gb 或者 2 个 CS 都是 12Gb 的,不支持 6Gb、12Gb 与 8Gb、4Gb、2Gb 混合在 2 个 CS 中使用。 比如:

CS0CS1支持情况
6Gb6Gb支持
12Gb12Gb支持
6Gb12Gb不支持 违反要求 5,并且这样组合也不支持
12Gb6Gb不支持, 这种组合也不支持
8Gb6Gb不支持 8Gb 和 6Gb 混合在 2 个 CS 中
12Gb8Gb不支持 12Gb 和 8Gb 混合在 2 个 CS 中
6Gb4Gb不支持 6Gb 和 4Gb 混合在 2 个 CS 中
12Gb4Gb不支持 12Gb 和 4Gb 混合在 2 个 CS 中

9、颗粒的 RZQ 不能共用

10、DDR4 目前连接方式暂无特殊要求

11、外接 LPDDR2 或 LPDDR3 时,DDR0 的 DQ0-DQ7 应该一一对应的连接到 DRAM 的 DQ0-DQ7

12、双通道 DRAM 总容量 3GB 支持情况 双通道 DRAM 总容量 3GB 支持的颗粒组合如下图:

DRAM_3GB 说明:1)RK3288,RK3399 支持双通道。

13、单通道 DRAM 总容量 3GB 支持情况 单通道 DRAM 总容量 3GB 支持的颗粒组合如下图:

DRAM_3GB

RK3399 特殊要求

1、 CS2 是 CS0 的复制信号,CS3 是 CS1 的复制信号,其行为与被复制信号完全一样

2、CLK 走线必须比该通道任意一组 DQS 都长,ddr PHY 的要求

3、LPDDR3 的 D0-D15 必须和主控完全一一对应的连接

4、LPDDR3 的 D16、D24 这 2 根数据线也必须和主控完全一一对应连接

5、注意主控一个通道与 LPDDR4 颗粒 2 个通道的组成关系

LPDDR4_ZQ 采用颗粒的 Channel A + Channel C 组成一个 32bit,和 Channel B + Channel D 组成一个 32bit,这种方法,能做到避免 ZQ 共用的问题

6、LPDDR4 的 RZQ 要通过 240 电阻接 VDDQ,而不是 GND,这点要注意,RK3399 主控端没有变,还是一样 RZQ 通过 240 电阻接 GND

7、接 LPDDR4 时,主控端的 DDR0_ODT0/1,DDR1_ODT0/1 悬空,不用连到 LPDDR4 颗粒。而颗粒端的 ODT_CA_X 默认通过 10K 电阻上拉到 VDDQ,暂时预留 DNP 的下拉电阻

8、LPDDR4 所有数据线(DQ)都不能对调,不管组内,还是组间

9、如果只用 channel 0,channel 1 也需要供电

RK3326、PX30 特殊要求

1、支持的位宽组合方式

  1. 32bit 最大位宽(大容量 16bit+小容量 16bit),举例:256x16+128x16=768MB。
  2. 16bit 最大位宽(大容量 8bit+小容量 8bit),举例:512x8+256x8=768MB。

2、颗粒要求

AXI SPLIT 模式下,要求所有颗粒的 column,bank 是相同的。

3、连接要求

  1. AXI SPLIT 模式下,要求在使用 16bit 位宽的颗粒时,需要将 AP DDR 控制器的 byte0/1 接在一个颗粒上,将 byte2/3 接在一个颗粒上。
  2. AXI SPLIT 模式下,要求较大容量的颗粒连接到 AP DDR 控制器的低位区,如 byte0 或 byte0/1,举例:16bit a 颗粒+16bit b 颗粒组成 32bit 位宽,如果 a 颗粒的容量大,则 a 颗粒连接到 byte0/1。
  3. 如果使用 2 个 CS,则只有 CS1 支持 AXI SPLIT,允许两种方式:
    1. CS1 上采用非对称容量,如 CS0 上为 32bit 总位宽,则 CS1 上采用大容量 16bit+小容量 16bit 颗粒拼接成 32bit,如 CS0 上为 16bit 总位宽,则 CS1 上采用大容量 8bit+小容量 8bit 颗粒拼接成 16bit。
    2. CS1 上只贴一半位宽的颗粒,要求其 row<=CS0 上的颗粒。如 CS0 为 32bit 总位宽,则 CS1 贴 16bit 的颗粒,如 CS0 为 16bit 总位宽,则 CS1 贴 8bit 的颗粒。

4、下表列举出了所有支持的 AXI SPLIT 的容量组合。该表格之外的 AXI SPLIT 组合都不支持。

NO.CS0CS1支持情况
116bit 最大位宽(大容量 8bit+小容量 8bit)无颗粒支持
232bit 最大位宽(大容量 16bit+小容量 16bit)无颗粒支持
332bit 固定位宽32bit 最大位宽(大容量 16bit+小容量 16bit)支持
432bit 固定位宽16bit 固定位宽,接 Byte0/1(row<=cs0 上的颗粒 row)支持
516bit 固定位宽16bit 最大位宽(大容量 8bit+小容量 8bit)支持
616bit 固定位宽8bit 固定位宽,接 Byte0(row<=cs0 上的颗粒 row)支持

5、常规应用同其他平台一致。