Trong lĩnh vực thiết kế phần cứng nhúng, mạch điện DDR, như một đơn vị cung cấp điện cốt lõi, trực tiếp ảnh hưởng đến hiệu suất chip và sự ổn định lâu dài của thiết bị.RK3588 đặt ra các yêu cầu nghiêm ngặt về bố cục, định tuyến và lựa chọn thành phần của mạch điện VCC_DDR. Bài viết này, dựa trên các thông số kỹ thuật thiết kế chính thức,phá vỡ các khía cạnh kỹ thuật chính của thiết kế mạch điện DDR từ năm chiều cốt lõi: đổ đồng, đường ống, tụ điện tách, cấu trúc vị trí, và các tiêu chuẩn chiều rộng dấu vết, cung cấp các tham chiếu thiết kế tiêu chuẩn cho các kỹ sư phần cứng.

I. Lamination đồng VCC_DDR: Tập trung vào "Nhiệm vụ hiện tại" để đảm bảo đường cung cấp điện không bị gián đoạn

Lamination đồng là "đường mạch cung cấp điện chính" của mạch điện DDR. Thiết kế của nó trực tiếp xác định hiệu quả truyền dòng và kiểm soát giảm điện áp.:

• Đặt ưu tiên tính toán chiều rộng đường hiệu quả

Lamination đồng kết nối với các chân điện RK3588 phải đáp ứng các yêu cầu hiện tại tối đa của 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.

• Tránh quá nhiều thông qua phân đoạn

Các đường vi trên đường viền đồng phân đoạn đường hiện tại.Số lượng và sự phân bố của vias phải được kiểm soát để đảm bảo rằng mỗi đường dẫn mạ đệm đồng kết nối với CPU pin điện là "hoàn chỉnh và không bị gián đoạn"không có sự gián đoạn rõ ràng.

II. Lớp thay đổi đường và đường GND: "Quantity Matching" là chìa khóa để giải ly hiệu quả của tụ

Khi nguồn cung cấp điện VCC_DDR cần phải được chuyển hướng, thiết kế đường truyền phải tuân theo nguyên tắc "giảm điện áp và bảo vệ ngắt nối", cụ thể là:

• Power Vias: "Dense Layout" của 9 hoặc nhiều hơn

Khi thay đổi lớp, ít nhất 9 đường dẫn điện với thông số kỹ thuật 0,5 * 0,3mm phải được đặt.giảm thiểu sự sụt giảm điện áp do thay đổi lớp, và đảm bảo tính toàn vẹn năng lượng.

• GND Vias: "Lượng bằng" với Power Vias

Số lượng đường nối đất cho các tụ điện tách phải phù hợp với số lượng đường truyền điện tương ứng.làm suy yếu đáng kể khả năng của tụ điện tách để ngăn chặn tiếng ồn nguồn cung cấp điện và ảnh hưởng đến sự ổn định tín hiệu DDR.

III. Phân tách cấu trúc tụ điện: "Nguyên tắc gần + sắp xếp chính xác tối đa hóa sự ồn ào"

Các tụ điện tách hoạt động như "phát âm thanh" cho các nguồn cung cấp điện DDR.Vị trí của chúng trực tiếp quyết định hiệu quả lọc và phải tuân thủ nghiêm ngặt các đặc điểm kỹ thuật sau (xem sơ đồ để hiểu rõ hơn):

• Capacitors pin lõi: Định hướng phía sau chính xác

Như được hiển thị trong "Hình : Sơ đồ sơ đồ của RK3588 Chip VCC_DDR Power Pin Decoupling Capacitors," các tụ điện tách gần RK3588 của VCC_DDR pin điện trong sơ đồ phải được đặt trên mặt sau của PCB tương ứng với pin điệnĐiều này đạt được kết nối đường ngắn nhất giữa chân và tụ, nhanh chóng hấp thụ tiếng ồn tần số cao gần chân.

• GND PAD condensors: "Gần" pin GND trung tâm của chip

PAD GND của tụ điện tách nên được đặt càng gần càng tốt đến chân GND trung tâm của chip RK3588 để rút ngắn đường nối đất, giảm trở ngại nối đất,và ngăn chặn tiếng ồn kết nối với các tín hiệu khác thông qua vòng lặp nối đất.

• Các tụ điện khác: bố trí "gần chip"

Các tụ điện tách còn lại cho các chân không cốt lõi nên được đặt càng gần càng tốt với chip RK3588, theo logic bố trí trong "Hình:Đặt tụ điện ngắt nối trên mặt sau của chân nguồn điện," đảm bảo rằng tất cả các tụ điện ngăn chặn hiệu quả tiếng ồn trên xe buýt điện.

IV. Power Pin Routing: "One Hole, One Pin + Tile Topology" tối ưu hóa việc phân phối hiện tại

Việc định tuyến chân điện VCC_DDR của RK3588 đòi hỏi một thiết kế "sự phù hợp chính xác + tối ưu hóa topology".

• Pin và Via: 1 đối với 1 thư từ:

Mỗi chân điện VCC_DDR phải tương ứng với một đường truyền độc lập để tránh sự phân phối dòng không đồng đều và thiếu điện tại địa phương do nhiều chân chia sẻ đường truyền.

• Đường dẫn lớp trên:

Kết nối chéo gạch: Như được hiển thị trong "Hình VCC_DDR & VDDQ_DDR Power Pin 'Tile' Chain", định tuyến lớp trên phải sử dụng một cấu trúc 'gạch'.Nó được khuyến cáo rằng chiều rộng theo dõi được kiểm soát ở mức 10mil để cân bằng khả năng vận tải hiện tại và yêu cầu không gian tuyến đường..

• LPDDR4x Mode: Giải pháp kết nối chuyên dụng

Khi sử dụng RK3588 với bộ nhớ LPDDR4x, bố cục được hiển thị trong "Hình: 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. Độ rộng và phủ đồng: Quản lý khu vực, cân bằng dòng điện và không gian

Phạm vi dải và phủ đồng của nguồn điện VCC_DDR phải được thiết kế theo "khu vực CPU" và "khu vực ngoại vi", đồng thời phối hợp với các đường dẫn tín hiệu khác.Các yêu cầu cụ thể là như sau::

• Tiêu chuẩn chiều rộng dấu vết cứng

1. Khu vực CPU (về các chân điện): Độ rộng của dấu vết không được thấp hơn 120mil để đáp ứng các yêu cầu hiện tại của nguồn cung cấp điện tập trung cho các chân chip;
2. Khu vực ngoại vi (con đường từ nguồn đầu vào đến CPU): Độ rộng đường không được dưới 200mil để giảm mất điện áp trên khoảng cách dài.

• Thiết kế bao phủ đồng ưa thích

Sử dụng bao phủ đồng diện rộng thay vì các dấu vết mỏng khi có thể. Tăng diện tích đồng sẽ làm giảm trở ngại và giảm điện áp, cải thiện sự ổn định nguồn cung cấp điện.

• Việc tránh tín hiệu khác

Các đường dẫn tín hiệu cung cấp điện không phải là DDR nên được đặt thường xuyên và tránh đặt ngẫu nhiên." Điều này là để cho phép đủ không gian cho sức mạnh đồng đổ và để giảm thiểu thiệt hại cho mặt đất đồng đổ gây ra bởi đường vi-a, đảm bảo tính toàn vẹn của mặt phẳng mặt đất (xem hình).

Tóm tắt: "Cốt lõi logic" của thiết kế mạch điện DDR

Bản chất của thiết kế mạch điện RK3588 DDR là cung cấp một môi trường cung cấp điện ổn định và sạch cho bộ nhớ DDR thông qua "quản lý dòng chính xác, giảm trở ngại đường dẫn,và giảm tiếng ồn hiệu quảNhững điểm quan trọng này được kết nối với nhau.mỗi bước phải tuân thủ nghiêm ngặt các thông số kỹ thuật để tránh các vấn đề như sự cố thiết bị, lỗi bộ nhớ, và biến động hiệu suất do sơ suất trong chi tiết.

Đối với các kỹ sư phần cứng, trong thiết kế thực tế, cần phải kết hợp các thông số kỹ thuật với thực hành kỹ thuật,xem xét kịch bản thực tế như số lớp PCB và không gian bố trí, đồng thời sử dụng các công cụ mô phỏng (như Altium Designer).Chức năng phân tích tính toàn vẹn năng lượng xác minh hiệu quả thiết kế và đảm bảo độ tin cậy và ổn định của sản phẩm cuối cùng.