في مجال تصميم الأجهزة المدمجة ، دائرة الطاقة DDR ، كوحدة إمدادات الطاقة الأساسية ، تؤثر بشكل مباشر على أداء الشريحة واستقرار الجهاز على المدى الطويل.RK3588 يضع متطلبات صارمة على تخطيط، توجيه، واختيار المكونات من دائرة الطاقة VCC_DDR. هذه المقالة، على أساس مواصفات التصميم الرسمية،تحلل الجوانب التقنية الرئيسية لتصميم دائرة الطاقة DDR من خمسة أبعاد أساسية: صب النحاس ، الشبكات ، مكثفات فك الارتباط ، طبقة المسار ، ومعايير عرض المسار ، مما يوفر مراجع تصميم موحدة لمهندسي الأجهزة.

I. VCC_DDR طبقة النحاس: التركيز على "المتطلبات الحالية لضمان مسارات إمدادات الطاقة دون انقطاع

طبقة النحاس هي "القطر الرئيسي لمصدر الطاقة" في دائرة الطاقة DDR. يحدد تصميمها مباشرة كفاءة نقل التيار وتحكم انخفاض الجهد. هناك نقطتان رئيسيتان تتطلبان الاهتمام:

• إعطاء الأولوية لحساب عرض الخط الفعال

يجب أن تلبي طبقة النحاس التي تربط دبوس الطاقة RK3588 متطلبات الحركة القصوى للشريحة. 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.

• تجنب الإفراط من خلال التقسيم

الممرات على مسار طبقة النحاس قطعة المسار الحالي.يجب أن يتم التحكم في عدد وتوزيع الشباك لضمان أن كل مسار طبقة النحاس توصيل إلى دبوس طاقة وحدة المعالجة المركزية هو "كاملة ودون انقطاع"بدون انقطاع واضح.

ثانيًا: مسارات تغيير الطبقة ومسارات GND: "المطابقة الكمية هي مفتاح تفريق فعالية المكثفات"

عندما يحتاج مصدر الطاقة VCC_DDR إلى إعادة توجيه ، يجب أن يتبع تصميم الشبكة مبدأ "خفض الجهد وحماية فصل الارتباط" ، على وجه التحديد:

• "تخطيط كثيف" من 9 أو أكثر

عند تغيير الطبقات ، يجب وضع 9 قنوات طاقة على الأقل بمواصفات 0.5 * 0.3 مم. زيادة عدد القنوات تقلل من الحثية والمقاومة الطفيلية ،يقلل من انخفاض التيار الكهربائي الناجم عن تغيير الطبقة، ويضمن سلامة الطاقة.

• GND Vias: "كمية متساوية" لـ Power Vias

يجب أن يتطابق عدد قنوات التربة لمكثفات فك الارتباط مع عدد قنوات الطاقة المقابلة. سيؤدي قنوات GND غير الكافية إلى زيادة عائق حلقة مكثف ،إضعاف كبير لقدرة مكثف الفصل على قمع ضوضاء إمدادات الطاقة والتأثير على استقرار إشارة DDR.

تقسيم المكثفات: "مبدأ القرب + التنسيق الدقيق يزيد من قمع الضوضاء"

تعمل مكثفات الفصل كـ "مرشحات ضوضاء" لمصادر الطاقة DDR.يحدد موقعها بشكل مباشر كفاءة التصفية ويجب أن تلتزم بدقة بالمواصفات التالية (انظر الرسم البياني لفهم أوضح):

• مكثفات الدبوس الأساسية: محاذاة خلفية دقيقة

كما هو موضح في "الشكل: الرسم البياني لـ RK3588 Chip VCC_DDR Power Pin Decoupling Capacitors،يجب وضع مكثفات فك الارتباط بالقرب من VCC_DDR RK3588 دبوس الطاقة في مخططهذا يحقق أقصر طريق اتصال بين الدبوس والمكثف ، ويمتص بسرعة الضوضاء عالية التردد بالقرب من الدبوس.

• مكثفات GND PAD: "قريبة من" دبوس GND المركزي للشريحة

يجب أن يتم وضع GND PAD من مكثفات فك الارتباط قريبة قدر الإمكان من دبوس GND المركزي لشركة RK3588 لتقصير مسار الترس ، والحد من عائق الترس ،ومنع الضوضاء من الارتباط إلى إشارات أخرى من خلال حلقة الأرض.

• مكثفات أخرى: "قريبة من الشريحة"

يجب وضع مكثفات فك الارتباط المتبقية للدبابيس غير الأساسية قريبة قدر الإمكان من رقاقة RK3588 ، وفقًا لمنطق التخطيط في "الشكل:وضع مكثفات فك الارتباط على الجزء الخلفي من دبوس إمدادات الطاقة،" لضمان أن جميع المكثفات تقمع الضوضاء بشكل فعال على حافلة الطاقة.

IV. توجيه دبوس الطاقة: "حفرة واحدة، دبوس واحد + طوبولوجيا البلاط" يحسن توزيع التيار

يتطلب توجيه دبوس الطاقة VCC_DDR من RK3588 تصميمًا "مطابقة دقيقة + تحسين الطوبولوجيا". المعايير المحددة هي كما يلي:

• البين و الفا: مراسلة واحد إلى واحد:

يجب أن يتوافق كل دبوس طاقة VCC_DDR مع قناة مستقلة لتجنب التوزيع غير المتكافئ للتيار ونقص الطاقة المحلي الناجم عن مشاركة العديد من الدبوس.

• توجيه الطبقة العليا:

الاتصال المتقاطع بالبلاط: كما هو موضح في "الشكل VCC_DDR و VDDQ_DDR Power Pin 'Tile' Chain" ، يجب أن يستخدم توجيه الطبقة العليا طوبولوجية 'بلاط'. يصل الاتصال المتقاطع إلى توزيع تيار موحد.يوصى أن يتم التحكم في عرض المسار عند 10 ميل لتحقيق التوازن بين السعة الحاليّة ومتطلبات مساحة الطريق.

• وضع LPDDR4x: حل اتصال مخصص

عند استخدام RK3588 مع ذاكرة LPDDR4x ، فإن التخطيط المبين في "الشكل: 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. عرض المسار وتغطية النحاس: إدارة المناطق وتوازن التيار والمساحة

يجب تصميم عرض المسار وتغطية النحاس لمصدر الطاقة VCC_DDR وفقًا لمنطقة وحدة المعالجة المركزية (CPU) و"منطقة المحيط" مع التنسيق مع توجيهات الإشارة الأخرى.المتطلبات الخاصة هي كما يلي::

• المعايير الصعبة لعرض التتبع

1. مساحة وحدة المعالجة المركزية (حول دبوس الطاقة): يجب أن لا يكون عرض المسار أقل من 120 ميل لتلبية المتطلبات الحالية لتزويد الطاقة المركزية لدبوس الرقاقة.
2. المنطقة الطرفية (الطريق من مدخل الطاقة إلى وحدة المعالجة المركزية): يجب ألا يكون عرض المسار أقل من 200 ميل لتقليل فقدان الجهد على مسافات طويلة.

• تصميم الغطاء النحاسي المفضل

استخدم تغطية النحاس ذات المساحة الكبيرة بدلاً من آثار رقيقة كلما أمكن ذلك. زيادة مساحة النحاس يقلل من انقطاع المعوقة والجهد ، مما يحسن من استقرار إمدادات الطاقة.

• تجنب إشارة أخرى

يجب أن يتم وضع قنوات إشارة إمدادات الطاقة غير DDR بانتظام وتجنب وضع عشوائي." هذا هو للسماح مساحة كافية للطاقة تساقط النحاس وتقليل الأضرار التي تسببها السبللضمان سلامة الطابق الأرضي (راجع الشكل).

ملخص: "المنطق الأساسي" لتصميم دائرة الطاقة في DDR

جوهر تصميم دائرة الطاقة RK3588 DDR هو توفير بيئة إمدادات طاقة مستقرة ونظيفة لذاكرة DDR من خلال "تحكم دقيق في التيار ، وتقليل عائق المسار ،والكبح الفعال للضوضاءهذه النقاط الخمسة الرئيسية مترابطة من صب النحاس والشبكات إلى وضع المكثفاتكل خطوة يجب أن تلتزم بدقة بالمواصفات لتجنب مشاكل مثل تحطم الجهاز، أخطاء الذاكرة، وتقلبات الأداء بسبب الإهمال في التفاصيل.

بالنسبة لمهندسي الأجهزة، في التصميم الفعلي، من الضروري الجمع بين المواصفات مع الممارسة الهندسية،مع الأخذ بعين الاعتبار السيناريو الفعلي مثل عدد طبقات PCB ومساحة التصميم، مع استخدام أدوات المحاكاة (مثل Altium Designer).وظيفة تحليل سلامة الطاقة تحقق من فعالية التصميم وتضمن موثوقية واستقرار المنتج النهائي.