型號為AS4C256M16D3B-12BCN的Alliance DDR3具有800Mhz的時鐘速率，信號傳輸速率非常快，它對時序和信號質量的要求相應的也非常高，當產品中采用多片AS4C256M16D3B-12BCN時就會涉及到內存傳輸拓撲結構問題，需要設計相應的拓撲結構方案才能保證產品低成本、高信號質量且具有良好的時序余量。

以下為筆者以一款車載音響系統項目的DDR3（型號AS4C256M16D3B-12BCN）拓撲結構設計方案為例，來說明AS4C256M16D3B-12BCN在不同應用場景中各拓撲結構設計方案優劣，讓讀者在使用AS4C256M16D3B-12BCN過程中，掌握根據不同應用場景設計相應拓撲結構方案的方法。

首先介紹下內存傳輸系統可以采用的兩種拓撲結構：T型拓撲（或稱樹狀拓撲）和Fly-by拓撲 。

圖1 T型拓撲示意圖

圖1為T型拓撲示意圖，它的特點是AC/AB等長，也就是說它的每條分支都等長；圖2為DDR3 T型拓撲結構圖。

??

圖2 DDR3 T型拓撲結構圖

采用T型拓撲結構的優點：容易實現等長走線，利于時序控制。

其缺點如下：

（a）信號在被發送到各個內存模塊前會先到達一個中心節點，在節點處阻抗發生變化引起信號反射；

（b）T型結構每個分支的長度都無法控制到很短（只有分支≤20%Tr時，信號質量不受影響，Tr為信號的邊沿時間），從而導致信號完整性惡化；

（c）負載的增加也會導致容性增加，信號完整性惡化；

這限制了其在高速系統及多分支負載中的使用。T型拓撲可采用串聯端接，其波形質量對等長敏感。

Fly-by 拓撲

Fly-By是分支更短的菊花鏈拓撲形式，圖3 DDR3內存的時鐘、地址、控制命令均采用了Fly-by拓撲結構，將命令和地址信號以及CLK串聯到各個內存模塊上，并在末端配備合適的電阻。在該拓撲結構中，信號可在不同的間隔時間內到達不同的內存模塊，即具有Write Leveling和Read Leveling功能，可延遲遭遇內存模塊輸入容性負載的時間。這樣一來，通過容性負載的減少，且最遠分支末端加上終端匹配電阻吸收反射來提高信號完整性，DDR3可以在不影響數據速率的同時提供更高的信號傳輸速率并提升內存系統的擴展性。圖3給出了DDR3內存系統采用的Fly-by拓撲結構。

圖3 DDR3 Fly-by拓撲結構圖

可以看到，Fly-by拓撲的分支非常短，因此阻抗變化更小反射更小，能改善信號質量；但由于Fly-by的分支很短， 那就存在內存控制器到各個內存之間接收信號時間上的差超出時序容限的情況，因此，要使用Fly-by拓撲，內存控制器必須擁有相應的延時調整機制，這種機制叫Write Leveling或Read Leveling ，它能補償時鐘和各選通信號之間的延時差，調整時序容限；

本車載音響系統項目的DDR3拓撲結構在PCB主板上的布線圖

圖4是此車載音響系統項目在兩片DDR3時的T型拓撲布線圖，其中紅框內是DDR3內存；圖5是四片內存時T型拓撲結構下的布線圖；圖6是四片DDR3的Fly-by拓撲布線圖，如果把圖6中黃框內的兩片內存去掉，就成為兩片DDR3的Fly-by布線圖。

圖4 兩片DDR3的T型拓撲布線圖

圖5 四片DDR3的T型拓撲布線圖（另兩片放在板子背面）

圖6 四片DDR3的Fly-by拓撲布線圖

T型拓撲方案和Fly-By拓撲方案分別在什么情況下使用？

通過對此車載音響系統項目的四種（兩種拓撲、兩種DDR3數量）布線方案進行仿真和實測，我們可以發現，在產品采用兩片AS4C256M16D3B-12BCN的情況下使用T型拓撲和Fly-by拓撲，其信號質量和眼圖差別不大（見圖7和圖8），而使用四片AS4C256M16D3B-12BCN時，相較于T型拓撲，Fly-by拓撲下的質量波形和眼圖則要好得多（見圖9和圖10）。

圖7 兩片內存負載下T型拓撲和Fly-by拓撲波形

圖8 兩片內存負載下T型拓撲和Fly-by拓撲眼圖

圖9 四片內存負載下T型拓撲和Fly-by拓撲波形

圖10四片內存負載下T型拓撲和Fly-by拓撲眼圖

可見，當產品采用兩片AS4C256M16D3B-12BCN時，采用T型拓撲和Fly-By拓撲信號質量差不多，但T型拓撲更易于控制時序，因此應該采用T型拓撲；當采用四片或四片以上AS4C256M16D3B-12BCN時，如果內存控制器即具有Write Leveling和Read Leveling功能，則應該實施Fly-by拓撲方案，它的信號質量更好、時序裕量更大。