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内存条知识介绍 内存事业部研发处硬件设计中心 DIMM DualIn linememorymodule 2020 4 8 1 培训内容 内存条元器件及其作用内存PCB内存条分类及相互比较内存条容量及带宽内存信号描述RAMAXEL品牌PCB编号系统DDRII维修图分析 2020 4 8 2 内存条元器件及其作用 SDRAMSynchronousDynamicRandom accessMemory 同步动态随机存取存储器 是内存条上的最重要的器件 SDRAM决定内存的容量和带宽 目前公司的SDRAM主要由以下的IC厂商提供 Infineon 英飞凌 Micron 美光 Hynix 现代 Samsung 三星 2020 4 8 3 内存条元器件及其作用 EEPROM存储内存的主要性能参数 包括频率 内存容量 开机时 自检程序根据SPD中的参数设置BIOS中内存相关参数电阻 排阻为了消除高速信号在阻抗不连续处的反射对信号传输质量的影响 内存条设计需要用电阻或排阻对传输线做源端或终端匹配 2020 4 8 4 内存条元器件及其作用 电容旁路电容旁路电容是内存条上连接在电源层和地层之间的电容作用是使电源层和地层之间的交流阻抗尽可能低 为参考电源层的信号和参考不同参考层的信号提供回流路径 去耦电容增加电源和地的交流耦合 减小交流信号对电源的影响 2020 4 8 5 内存条元器件及其作用 负载电容用于平衡负载端的结构 优化信号质量滤波电容滤除ODT CS等低频信号上的高频噪声 2020 4 8 6 内存条元器件及其作用 Register PLL用于高端服务器内存条Register为寄存器或目录寄存器 内存上可以理解为书的目录 有了它 当从内存接到读写时 会先检测此目录 然后再进行读写操作 这将大大提高服务器内存的工作效率 Register同时可补偿地址命令信号的损耗 增强驱动能力 PLL phaselockloop 锁相环 可实现点对点的时钟连接 增强驱动能力 稳定时钟相移 2020 4 8 7 培训内容 内存条元器件组成及其作用内存PCB内存条分类及相互比较内存条容量及带宽内存信号描述RAMAXEL品牌PCB编号系统DDRII维修图分析 2020 4 8 8 内存PCB 内存PCB由公司研发处设计目前公司PCB主要是6层板 也有4层板和8层板 典型的6层板的层叠结构如下 为了防止PCB板翘曲 须保证叠层对称中间两层信号层之间的介质层要相对较厚 可减小两层信号的串扰 2020 4 8 9 内存PCB PCB信号层和参考层是金属铜 Cu 介质层是介电材料FR4 FR4是玻璃和树脂的混合物 两者混合的比例决定其相对介电常数Er Er在4 0到4 5之间 而Er的数值与信号的传播速度和走线的特征阻抗密切相关 金手指是PCB与主板插槽衔接的部分 不同的内存类型对应不同的金手指引脚数目 如对台式机内存 SDR内存的金手指为168脚 DDR为184脚 DDRII为240脚 2020 4 8 10 内存PCB 过孔过孔的结构及等效电路 2020 4 8 11 内存PCB 过孔过孔是为各信号层提供电气连接的通道 PCB的过孔包括通孔 埋孔 盲孔和微孔等 目前公司PCB的过孔主要是通孔 相对其它类型的过孔 通孔的工艺简单 成本较低 通孔又分为元件通孔和信号通孔 由于内存条上没有插件元件 所以公司的PCB上的通孔都是信号通孔 过孔会产生寄生电容和寄生电感 从而增大信号的上升时间 降低信号带宽 典型的过孔的寄生电容约为0 3PF 过孔短截线在高频时若为某个重要频率波长的1 4整数倍时 此短截线对该频率来说是短路的 从而使原始信号消失 同时导致严重的EMI ElectroMagneticinterference 电磁干扰 问题 2020 4 8 12 内存PCB PCB走线微带线 microstrip 2020 4 8 13 内存PCB 带状线 stripline 2020 4 8 14 内存PCB 单端线和差分线 2020 4 8 15 内存PCB 差分线截面图 2020 4 8 16 内存PCB 差分信号 2020 4 8 17 内存PCB 差分走线的优点及设计规则增强信号幅度 应用差分信号可以有效地使信号幅度加倍 V V 2V抑制共模噪声对地平面的回流路径要求不高 2020 4 8 18 内存PCB 差分对走线要求等长 不等长将导致严重的EMI问题差分对走线要求彼此靠近 以控制EMI差分对的阻抗匹配要选用与差分对阻抗相同的电阻值 差分对的等效阻抗比2倍的单端阻抗小20 差分对要求等间距走线 以保证阻抗的连续 防止信号反射 2020 4 8 19 培训内容 内存条元器件组成及其作用内存PCB内存条分类及相互比较内存条容量及带宽内存信号描述RAMAXEL品牌PCB编号系统DDRII维修图分析 2020 4 8 20 内存条分类及相互比较 按IC类型分 SDRDDR DualDataRate DDRII按应用领域分 UnbufferedSO DIMM SmallOnlineDIMM Registered 2020 4 8 21 内存条分类及相互比较 DDR与SDR比较 2020 4 8 22 内存条分类及相互比较 DDRII与DDR之比较 工作电压由2 5V降为1 8VDDRII引脚数为240脚DDRII的datastrobe信号为差分信号DDRII增加了ODT及OCD功能DDRIISDRAM的芯片封装形式为BGA 而DDRSDRAM的封装形式为TSOPDDRII时钟频率最高可达到400MHZ 2020 4 8 23 培训内容 内存条元器件组成及其作用内存PCB内存条分类及相互比较内存条容量及带宽内存信号描述RAMAXEL品牌PCB编号系统DDRII维修图分析 2020 4 8 24 内存条容量及带宽 内存条容量的计算 内存条 64M 8 singlerank ROW数 1SDRAM容量 64Mb 8MBSDRAM个数 8MODULE容量 8MBx8 64M Byte 2020 4 8 25 内存条容量及带宽 内存条 64M 8 Doublerank ROW数 2SDRAM容量 64Mb 8MBSDRAM个数 16MODULE容量 8MBx16 128M Byte 2020 4 8 26 内存条容量及带宽 内存条带宽的计算 带宽 数据频率 数据宽度SDR带宽的计算 时钟频率 100MHZ数据频率 100MHZ数据宽度 64bit 单通道 带宽 100MHZ 64bit 100MHZ 8byte 800MB S 2020 4 8 27 内存条容量及带宽 DDR带宽计算 时钟频率 200MHZ数据频率 400MHZ数据宽度 64bit 单通道 对双通道为128bit 带宽 400MHZ 64bit 400MHZ 8byte 3 2GB S 2020 4 8 28 内存条容量及带宽 DDRII带宽计算 时钟频率 266MHZ数据频率 533MHZ数据宽度 64bit 单通道 对双通道为128bit 带宽 533MHZ 64bit 533MHZ 8byte 4 3GB S 2020 4 8 29 培训内容 内存条元器件组成及其作用内存PCB内存条分类及相互比较内存条容量及带宽内存信号描述RAMAXEL品牌PCB编号系统DDRII维修图分析 2020 4 8 30 内存信号描述 2020 4 8 31 内存信号描述 2020 4 8 32 培训内容 内存条元器件组成及其作用内存PCB内存条分类及相互比较内存条容量及带宽内存信号描述RAMAXEL品牌PCB编号系统DDRII维修图分析 2020 4 8 33 RAMAXEL品牌PCB编号系统 2020 4 8 34 培训内容 内存条元器件组成及其作用内存PCB内存条分类及相互比较内存条容量及带宽内存信号描述RAMAXEL品牌PCB编号系统DDRII维修图分析 2020 4 8 35 DDRII维修图分析 DDR2内存条的信号分类 时钟信号 CK0 CK1 CK2 数据类信号 DQ0 DQ63CB0 CB7DM0 DM8DQS0 DQS8 DQS0 DQS8地址 命令类信号 CS0CS1ODT0ODT1CKE0CKE1WERASCASA0 A15BA0 BA2电源 地 VDDVDDSPDGNDVREF 2020 4 8 36 DDRII维修图分析 维修图的结构内存条的装配图如有右图的丝印放置情况 请注意丝印所对应的器件信号及与其连接的器件如 信号器件信号器件A6 A24DQ44 A18A7 A24DQ45 A18A8 A22DQ46 A19A9 A22DQ47 A19 2020 4 8 37 DDRII维修图分析 如何根据维修图选择器件维修 例1 115号板维修图部份内容如下 U2 DQ40 47DQS5DQS5 U3 DQ48 55DQS6DQS6 信号器件信号器件A6 A24DQ44 A18A7 A24DQ45 A18A8 A22DQ46 A19A9 A22DQ47 A19当DQ