쉽게 배우는 DDR4(DIMM) PCB 설계(4) - 신호 임피던스

Easy DDR4(DIMM) PCB Design(4) - Signal Impedance

 

각 신호선들의 배선 굵기(폭)을 결정하기 위한 임피던스를 확인해보자.

 

 

 

1. Clock 신호 임피던스

Clock 신호는 Differential 신호로서

ck_t, ck_c 두 가닥으로 이루어져 있다. _t는 positive(+) 이고 _c는 negative(-) 이다.

위 그림에서 보는 것처럼 두 신호선이 한 쌍으로 나란히 배선이 된다.

 

임피던스를 확인해 보자.

 

 

Clock 신호에 대한 임피던스를 보면,

Differential로 86옴, 66옴 두 가지로 나와 있다.

86옴 구간은 Breakout 구간으로 FPGA 쪽의 via들을 빠져나오는 좁디 좁은 구간이다.

66옴 구간은 Main 구간으로 FPGA를 빠져나온 광활한? 구간이다. 그림 오른쪽 참조.

 

[Clock : Differential 임피던스]

Breakout 구간 86옴  ,  Main 구간 66옴

 

임피던스를 확인했으니 이걸 가지고 폭을 결정하면 된다.

위 표에 Trace width/space/width 란에 mil 단위의 배선폭이 나와 있기는 하지만 이건 참고용일 뿐이고

실제 사용하려는 PCB 사양에 맞게 변경해야 한다.

그래서 몇 mm로 하면 되는가?

그건 PCB 제작 업체와 협의하면 되는데 자세한 내용은 다음에 다루겠다.

다른 신호들의 임피던스를 모두 확인 후 한꺼번에 배선폭을 결정해 보자.

 

 

 

2. Address, Command, Control 신호 임피던스

 

Address, Command, Control 신호들은 임피던스가 같다.

바로 확인해 보자.

 

 

Address, Command, Control 신호는

Differential이 아닌 Single-ended 로 임피던스를 적용한다.

Clock 처럼 쌍으로 가는 신호가 없다.

 

[Address, Command, Control : Single-ended 임피던스]

Breakout 구간 50옴  ,  Main 구간 39옴

 

 

 

 

3. Data 신호 임피던스

 

Data 신호는 Single-ended인 DQ와 Differential인 DQS 두 종류가 있다.

DQ와 DQS의 임피던스를 확인해보자.

 

 

그림이 좀 복잡하게 되어 있는데

먼저 현재 FPGA와 DIMM소켓은 1:1로 연결되어 있기 때문에

빨강 X 표시와 같이 DIMM소켓 하나는 빼고 표를 보면 된다.

 

[DQ : Single-ended 임피던스]

Breakout 구간 50옴  ,  Main 구간 39옴

 

[DQS : Differential 임피던스]

Breakout 구간 86옴  ,  Main 구간 66옴

 

 

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정리

 

이렇게 세 그룹 신호들에 대한 임피던스를 확인해 보았다.

한번에 보기 좋도록 정리해 보자.

 

 

Differential 끼리 임피던스가 같고

Signle-enede 끼리 임피던스가 같다.

 

이 임피던스를 가지고 배선폭을 결정해야 한다.

글이 길어졌다.

배선폭은 다음에 알아보자.