【摘 要】
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随着云计算、大数据、人工智能等行业的快速发展,信息技术行业对计算机的性能需求越来越高。作为核心单元的内存越来越向高速化发展,其中双数据速率存储器（DDR）正向第五代产品DDR5演进,而DDR5接口电路的信号完整性问题已经成为业界关注的话题。本文本主要围绕某服务器主板设计中如何提高DDR5接口性能的问题,从信号完整性仿真分析出发,分析了基于DDR5的同步动态随机存取存储器（SDRAM）芯片和CPU芯
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随着云计算、大数据、人工智能等行业的快速发展,信息技术行业对计算机的性能需求越来越高。作为核心单元的内存越来越向高速化发展,其中双数据速率存储器（DDR）正向第五代产品DDR5演进,而DDR5接口电路的信号完整性问题已经成为业界关注的话题。本文本主要围绕某服务器主板设计中如何提高DDR5接口性能的问题,从信号完整性仿真分析出发,分析了基于DDR5的同步动态随机存取存储器（SDRAM）芯片和CPU芯片的片内端接电阻（ODT）对DDR5接口信号完整性的影响,比较了在不同的系统拓扑结构下,最优的ODT选择;其次分析了主板上的走线阻抗对DDR5接口信号完整性的影响,在此基础上,提出了对信号完整性较优的PCB走线方案;接着对整个内存接口上的串扰,尤其是CPU和内存连接器处的串扰,进行了分析与优化;然后根据DDR5接口新标准中引入的判决反馈均衡（DFE）功能,通过优化相关参数进一步提升DDR5接口的信号完整性问题。最后根据上述分析研究结果实际制作了一款14层的某服务器主板,通过示波器对主板上的DDR5接口处的信号进行量测,并与技术规范进行对比,观测数据的传输率和误码率。完成接口的电气性能后,使用Prime95软件对DDR5接口进行了数据压力测试,以确保实际工作中的稳定性。测试结果表明,本文设计的DDR5接口信号完整性优化方案,可以满足协议规范及实际系统运行的要求。总之,文对DDR5接口信号完整性问题,进行了ODT配置优化、PCB走线优化、串扰抑制以及均衡参数优化等四个方面探索与研究,提出了信号完整性优化的方案并进行实验验证,为相关产品的信号完整性问题的研究及刚刚发布的DDR5标准的实施提供了参考。
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