随着集成电路的集成度和系统时钟工作速度的不断提高,高速电路中的互连关系已经不能视为集中参数,而是已经成为具有分布参数的传输线。这使得高速集成电路中出现延时、反射、衰减、散射、串扰和噪声等问题,造成了信号失真、时序混乱、数据错误以及系统误触发等严重后果。这对集成电路系统的互连和封装提出了严峻的挑战,高性能的集成电路芯片要求与之相匹配的高密度和高可靠性的互联和封装技术。对于DDR来说,由于其基于并行总线结构,所以更容易受到相邻信号的干扰,而且随着DDR接口工作频率和传输速率的提高,这种信号间的噪声和时序的问题将会变得更为严重。从DDR1到DDR3, DDR接口电压的不断减小导致noise margin进一步减小、时钟周期也进一步缩短。这使得DDR系统设计对信号质量、接口时序、noise等方面的要求也越来越高,越来越严格。芯片、封装以及PCB单板的设计都面临巨大的挑战,甚至逐步成为限制DDR传输速率进一步提高的瓶颈。为保证DDR芯片的正常工作,避免出现信号质量问题,本文将DDR的芯片、封装、单板互连作为一个整体,通过整体的优化提高DDR性能。首先对DDR芯片的布局布线进行设计,优化DDR的噪声和时序；精心选择封装类型、叠层以及封装大小；通过单网络仿真确定DDR芯片的拓扑结构和匹配,以及PCB单板的走线长度；利用Cadence、Ansoft等EDA厂商的仿真软件,对芯片建立电磁场仿真模型,并通过Hspice搭建芯片端到端的仿真电路,通过多网络SSN仿真,分析、确定芯片的噪声和时序的原因；结合仿真结果,对芯片布局布线和时序提出具体要求,对封装和PCB单板设计的线宽、线间距、以及线的等长程度进行具体约束。通过论文的研究工作,使得DDR2-400MHz的芯片设计得以一次开发成功,大大缩短研发周期、降低开发成本,同时消除了噪声和时序等信号质量问题。由于在设计初期就对芯片、封装、单板进行协同仿真,即保证了整个系统的一次成功又使系统时序余量大,为后续改进提供了良好的基础。在实测中加压可是使DDR2跑到502MHz,这对于以后更高频率的DDR设计有很好的借鉴作用。