Nel campo della progettazione di hardware incorporato, il circuito di alimentazione DDR, come unità di alimentazione centrale, ha un impatto diretto sulle prestazioni del chip e sulla stabilità a lungo termine del dispositivo.la RK3588 impone requisiti rigorosi sul layoutQuesto articolo, basato sulle specifiche di progettazione ufficiali,riassume gli aspetti tecnici chiave della progettazione del circuito di alimentazione DDR in cinque dimensioni fondamentali: versamento di rame, vias, condensatori di disaccoppiamento, topologia delle tracce e standard di larghezza delle tracce, che forniscono riferimenti di progettazione standardizzati per gli ingegneri hardware.

I. VCC_DDR Copper Lamination: Focus on "Current Requirements" to Ensure Uninterrupted Power Supply Paths (Concentrarsi sui "requisiti attuali" per garantire percorsi di alimentazione ininterrotti)

La laminazione in rame è l'"arteria principale di alimentazione del circuito di alimentazione DDR". La sua progettazione determina direttamente l'efficienza della trasmissione di corrente e il controllo della caduta di tensione.:

• Priorità per un calcolo efficace della larghezza della linea

La laminazione in rame collegata ai pin di alimentazione RK3588 deve soddisfare i requisiti di corrente massima del chip. The effective line width must be calculated in advance using the current-line width conversion formula (such as the IPC-2221 standard) to avoid localized overheating or voltage loss due to insufficient line width.

• Evitare un'eccessiva segmentazione

Vias sul percorso di laminazione di rame segmento il percorso corrente.Il numero e la distribuzione dei vias devono essere controllati per garantire che ogni percorso di laminazione del rame collegato al pin di alimentazione della CPU sia "completo e ininterrotto""senza pause evidenti.

II. Vias di cambiamento di strato e vias GND: "Quantity Matching" è la chiave per decoppiare l'efficacia dei condensatori

Quando l'alimentazione VCC_DDR deve essere reindirizzata, la progettazione della via deve seguire il principio della "risparmio di tensione e protezione del disaccoppiamento", in particolare:

• Vias di potenza: "Densità" di 9 o più

Quando si cambiano gli strati, occorre posizionare almeno 9 vie di potenza con una specificità di 0,5*0,3 mm. L'aumento del numero di vie riduce l'inductanza e la resistenza dei parassiti,riduce al minimo la caduta di tensione causata dal cambiamento di strato, e garantisce l'integrità dell'alimentazione.

• GND Vias: "Quantità uguale" a Power Vias

Il numero di vie di messa a terra per i condensatori di disaccoppiamento deve corrispondere al numero di vie di potenza corrispondenti.indebolire significativamente la capacità del condensatore di disaccoppiamento di sopprimere il rumore dell'alimentazione e influenzare la stabilità del segnale DDR.

III. Disposizione del condensatore di decoppiamento: "Principio di prossimità + allineamento preciso" massimizza la soppressione del rumore

I condensatori di decoppiamento fungono da "filtri del rumore" per le sorgenti di alimentazione DDR.Il loro posizionamento determina direttamente l'efficienza del filtraggio e deve rispettare rigorosamente le seguenti specifiche (vedi diagramma per una comprensione più chiara):

• Capacitori a perno centrale: allineamento posteriore preciso

Come mostrato nella "Figura : Diagramma schematico dei condensatori di decoppiamento a pin di potenza VCC_DDR a chip RK3588," i condensatori di decoppiamento vicino al pin di alimentazione VCC_DDR del RK3588 nello schema devono essere posizionati sul retro del PCB corrispondente a tale pin di alimentazioneCiò consente di raggiungere il percorso più breve di connessione tra il pin e il condensatore, assorbendo rapidamente il rumore ad alta frequenza vicino al pin.

• Condensatori GND PAD: "vicino" al pin GND centrale del chip

Il PAD GND dei condensatori di disaccoppiamento deve essere posizionato il più vicino possibile al pin GND centrale del chip RK3588 per abbreviare il percorso di messa a terra, ridurre l'impedenza di messa a terra,e impedire che il rumore si accoppi ad altri segnali attraverso il circuito di messa a terra.

• Altri condensatori: sistemazione "vicina al chip"

I restanti condensatori di disaccoppiamento per i pin non nucleari devono essere posizionati il più vicino possibile al chip RK3588, seguendo la logica di layout nella "Figura :Posizionamento dei condensatori di disaccoppiamento sul retro dei perni di alimentazione," assicurando che tutti i condensatori sopprimano efficacemente il rumore sul bus di alimentazione.

IV. Power Pin Routing: "One Hole, One Pin + Tile Topology" ottimizza la distribuzione di corrente

Il routing del pin di alimentazione VCC_DDR dell'RK3588 richiede una progettazione "corrispondenza precisa + ottimizzazione della topologia".

• Pin e Via: corrispondenza uno a uno:

Ogni pin di alimentazione VCC_DDR deve corrispondere a un via indipendente per evitare una distribuzione irregolare della corrente e carenze di potenza localizzate causate da più pin che condividono le vie.

• Routing del livello superiore:

Connessione incrociata con tile: come mostrato in "Figura VCC_DDR & VDDQ_DDR Power Pin 'Tile' Chain", il routing del livello superiore deve utilizzare una topologia 'tile'.Si raccomanda di controllare la larghezza della traccia a 10 mil per bilanciare la capacità di carico corrente e i requisiti di spazio di percorrenza..

• Modalità LPDDR4x: soluzione di connessione dedicata

Quando si utilizza RK3588 con memoria LPDDR4x, il layout mostrato in "Figura: RK3588 Chip LPDDR4x Mode VCC_DDR/VCC0V6_DDR Power Pin Routing and Vias" must be followed to adapt to the power supply characteristics of LPDDR4x and ensure the stability of high-frequency memory operation.

V. Larghezza di traccia e copertura del rame: gestione delle zone, corrente di bilanciamento e spazio

La larghezza di tracciato e la copertura in rame dell'alimentazione VCC_DDR devono essere progettate in base alle "Area CPU" e "Area periferica", in coordinamento con altre modalità di routing del segnale.I requisiti specifici sono i seguenti::

• Norme di larghezza di traccia

1. Area della CPU (attorno ai pin di alimentazione): la larghezza della traccia non deve essere inferiore a 120 millimetri per soddisfare i requisiti attuali di alimentazione centralizzata dei pin del chip;
2. Area periferica (percorso dall'input di potenza alla CPU): la larghezza della traccia non deve essere inferiore a 200 mil per ridurre le perdite di tensione su lunghe distanze.

• Disegno di copertura in rame preferito

L'aumento della superficie di rame riduce ulteriormente l'impedenza e la caduta di tensione, migliorando la stabilità dell'alimentazione.

• Altri eviti di segnale

I viai di segnale di alimentazione non DDR devono essere posizionati regolarmente ed evitare posizioni casuali." Questo è per consentire spazio sufficiente per versamenti di rame di potenza e per ridurre al minimo i danni ai versamenti di rame a terra causati da vias, garantendo l'integrità del piano di terra (cfr. figura).

Riassunto: La "Logica di base" della progettazione dei circuiti di alimentazione DDR

L'essenza del design del circuito di alimentazione RK3588 DDR è fornire un ambiente di alimentazione stabile e pulito per la memoria DDR attraverso "un controllo preciso della corrente, un'impedenza di percorso ridotta al minimo,e un'efficace soppressione del rumoreQuesti cinque punti chiave sono interconnessi, dai versamenti di rame e dalle vie, al posizionamento del condensatore e alla topologia delle tracce.ciascun passaggio deve rispettare rigorosamente le specifiche per evitare problemi come il crollo del dispositivo, errori di memoria e fluttuazioni di prestazione dovute a negligenza nei dettagli.

Per gli ingegneri hardware, nella progettazione effettiva è necessario combinare le specifiche con la pratica ingegneristica,tenendo conto dello scenario effettivo come il numero di strati di PCB e lo spazio di disposizione, utilizzando anche strumenti di simulazione (come Altium Designer).La funzione di analisi dell'integrità della potenza verifica l'efficacia del progetto e garantisce l'affidabilità e la stabilità del prodotto finale.