内存条知识培训

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

内存信号描述
内存信号描述
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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
BANK:
1:1Bank, 2:2Banks
IC 类型:
04：x4 08:x8 16:x16 18:x18
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DDRII维修图分析
1.
SDRAM


Synchronous Dynamic Random-access Memory,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：
o
o
o o
Infineon（英飞凌） Micron（美光） Hynix（现代） Samsung（三星）
内存条元器件及其作用
2.
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
3.
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
内存条元器件及其作用
4.
电容
o
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
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DDR2内存条的信号分类：
• 时钟信号： CK0+/- CK1+/- CK2+/-
• 数据类信号：
DQ0-DQ63 CB0-CB7
DM0-DM8 DQS0-DQS8 #DQS0-#DQS8
• 地址/命令类信号： CS0 CS1 ODT0 ODT1 CKE0 CKE1
WE RAS CAS A0-A15 BA0-BA2
流水号
结构:
0: 无 ECC 1: 有 ECC
设计:
R: Ramaxel U: UMC I: Intel L:LGS M:Micron J:JEDEC
封装: 最大IC个数
04：4 05:5 08：8 09:9 16：16 18:18 36:36 etc. 10:10 12:12 0：Tsop 10:µ BGA&Center 11:µ BGA &Edge 12：fBGA 13：stack IC 20:Fanout CSP&Center
带宽＝400MHZ×64bit ＝400MHZ×8byte ＝3.2GB/S
内存条容量及带宽
2.
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
内存PCB
5.
过孔
过孔的结构及等效电路：
内存PCB
5.
过孔
o o o o o o
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（ElectroMagnetic interference, 电磁干扰）问题。
DDRII维修图分析
例2： 106号板维修图部份内容如下: 'CK1+/-' ; C3 C10 R1 R2 U0 U1 'CK2+/-' ; C21 C27 R3 R4 U2 U3 以上是时钟连接的器件. 若CK1有问题，则需对C3 C10 R1 R2 U0 U1选择更换; 若CK2有问题，则需对C21 C27 R3 R4 U2 U3选择更换.
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内存条容量及带宽

内存条容量的计算：
1.
内存条：64M×8 (single rank)
ROW数：1 SDRAM容量：64Mb=8MB SDRAM个数：8 MODULE容量= 8MB x8 = 64M (Byte)

内存条容量及带宽
2.
内存条： 64M×8 (Double rank)
ROW数：2 SDRAM容量：64Mb=8MB SDRAM个数：16 MODULE容量= 8MB x16 = 128M (Byte)

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
1.
SDR带宽的计算：
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= DQ40-47 DQS5 DQS5# U3= DQ48-55 DQS6 DQS6# 信号 器件 信号 器件 A6 ; A24 DQ44 ; A18 A7 ; A24 DQ45 ; A18 A8 ; A22 DQ46 ; A19 A9 ; A22 DQ47 ; A19 当DQ44坏位时，从上表可得出可能是U2或者是A18的问题，可对此选 择两个器件更换。

RAMAXEL品牌PCB 编号系统
RP X X XX X XX X X X X . X
Ramaxel品牌 PCB 内存类型:
L: 240pin unbuffered ddr 2 M: 240pin registered ddr 2 N: 200pin so-dimm ddr 2
ห้องสมุดไป่ตู้
版本:
1: 1st 2: 2nd 3: 3rd
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内存PCB
1. 2.
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：
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。
o
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
内存条元器件及其作用
o
负载电容
用于平衡负载端的结构，优化信号质量
o
滤波电容 滤除ODT,CS等低频信号上的高频噪声
• 电源/地： VDD VDDSPD GND VREF
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 A6 ; A24 A7 ; A24 A8 ; A22 A9 ; A22 信号 器件 DQ44 ; A18 DQ45 ; A18 DQ46 ; A19 DQ47 ; A19
内存PCB
6.
PCB走线

微带线（microstrip)
内存PCB

带状线（stripline)
内存PCB

单端线和差分线
内存PCB

差分线截面图：
内存PCB

差分信号
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
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1.8V DDRII引脚数为240脚 DDRII的data strobe信号为差分信号 DDRII增加了ODT及OCD功能 DDRII SDRAM的芯片封装形式为BGA，而DDR SDRAM的封装形式为TSOP DDRII时钟频率最高可达到400MHZ

内存条分类及相互比较

按IC类型分：
1.
2.
3.
SDR DDR（Dual Data Rate） DDRII

按应用领域分：
1.
2. 3.
Unbuffered SO-DIMM（Small Online DIMM） Registered
内存条分类及相互比较

DDR与SDR比较
SDR Clock Rate Data Rate Bandwidth(B/s) Pin out Level Interface 100/133M 100/133M 0.8/1.05G 168 LVTTL(3.3V) DDR 100/133/166/200M （Differential Pair） 200/266/333/400M 1.6/2.1/2.7/3.2G 184 SSTL_Ⅱ(2.5V)
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
内存PCB
3.
4.
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。
内存条元器件及其作用
5.
Register,PLL
o
o
o o
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(phase lock loop,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
内存条知识介绍
DIMM:Dual In-line memory module
内存事业部研发处硬件设计中心
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内存条元器件及其作用

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
内存条容量及带宽
2.
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）