如今，臺式電腦(desktop computer)隨同許多路由器(router)和交換機(switch)一起，所使用的存儲芯片是著名的雙倍數(shù)據(jù)速率的同步動態(tài)隨機存儲器(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory,DDR SDRAM)。DDR存儲器對硬件設(shè)計者來說是有吸引力的，因為它保持低成本的SDRAM技術(shù)，在增加有效數(shù)據(jù)傳輸速率的同時，提供了主要的存儲平臺。

由于在時鐘的正、負(fù)邊沿上傳輸數(shù)據(jù)，所以導(dǎo)致了速度高于傳統(tǒng)SDRAM。此外，DDR SDRAM降低了設(shè)備輸入電容，通過采用片上延遲鎖相環(huán)來不確定的降低存取時間，通過增加數(shù)據(jù)閃控(data strobe)來提高數(shù)據(jù)搜集可靠性，和以所謂SSTL-2(Stub Series Termination Logic,線腳系列終端邏輯)有源終端模式(active termination scheme)作為要點。

DDR的使用已經(jīng)提高了存儲器速度，DDR200產(chǎn)生一個有100MHz時鐘的200Mb/s速率。在DDR SDRAM產(chǎn)品系列中，DDR333是下一個speed step, DDR SDRAM產(chǎn)品系列提供一個有167MHz時鐘的333Mb/s速率。

DDR存儲器不但增加了存儲器帶寬，而且降低了存儲器功率消耗。這是較低的工作供給電壓(2.5V與SDRAM的3.3V比較)，同SSTL-2邏輯一起有較低電壓擺動而且降低了激活模式中的時間。

在一個DDR存儲器系統(tǒng)中，需要產(chǎn)生和調(diào)整三種電壓。為了得到高速率和保持信號的完整性，通過一個電阻將總線阻抗控制和界定在一個被稱為VTT的中等電壓值。信號是單端的，但是根據(jù)中等參考電壓VREF來產(chǎn)生信號和對信號進(jìn)行不同比較。VTT根據(jù)VREF變化，采用平衡去耦電容將VREF旁路到VDDQ和VSS接地面。其它和DDR SDRAM相聯(lián)系的供電電壓是VDDQ。這個供電電壓給DDR SDRAM輸入/輸出功率、時鐘合成器和北橋(North Bridge，NB)輸出驅(qū)動器提供能量。此外，VDDQ最有可能給北橋核心(NB core)提供電壓, NB core仍然通常工作在2.5V。DDR SDRAM通常需要另一個電壓作為其核心(core)供電，而且這個供電電壓被稱為VDD。對大多數(shù)存儲器(例如：Micron)來說，VDD有和VDDQ相同的規(guī)格，而且這兩個在外部連接成一個整體。

因為降低反射(reflection)，對高速率總線來說，平行終結(jié)器是關(guān)鍵的。如果不平衡，反射產(chǎn)生EMI和降低最大數(shù)據(jù)傳輸速率。

Intersil的DDR存儲器電源解決方案

Intersil是第一個為臺式電腦應(yīng)用提供高集成、全兼容、雙DDR同步PWM降壓控制器的供應(yīng)商，Intersil Endura ISL6530和ISL6531從單獨的24位SOIC或32位5x5mm無鉛方形扁平(Quad Flat-pack No-lead, QFN)封裝。這些設(shè)備在單5V電壓工作，而且5V是用于電源轉(zhuǎn)換的總線電壓。VTT轉(zhuǎn)換器供應(yīng)和降低VTT負(fù)載電流。

與ISL6530緊密相關(guān)的是ISL6531。ISL6531不同于ISL6530的是：ISL6531對VTT調(diào)整器有內(nèi)部固定增益補償。適當(dāng)選擇輸出電感確保了穩(wěn)定和正確的帶寬。

ISL6530和ISL6531都有許多特點使得這些電源管理設(shè)備非常適合臺式電腦、工作站和低端服務(wù)器DDR存儲器平臺。兩個控制器是5V輸入，是單電源(single-supply)設(shè)備。單電源設(shè)備從專一封裝中為減少的印制電路板面積提供所有需要的DDR電壓。每一個都有固定的300KHz的轉(zhuǎn)換頻率，對簡單的設(shè)計來說，用上部分的VDDQ轉(zhuǎn)換器MOSFET作為自由電流敏感元件(sensing element)。這個技術(shù)去消除了精確離散電流敏感電阻，以及與敏感電阻相關(guān)聯(lián)的元件和表面裝配布置成本。

兩個PWM控制器轉(zhuǎn)換反相(out-of-phase),將輸入紋波電流和輸出電容數(shù)量減到最小。設(shè)備也有一個單獨的VREF-IN腳位，這個VREF-IN腳位允許使用者不考慮內(nèi)部電阻分壓器，并達(dá)到輸出電壓，不同于位于50%的VDDQ的預(yù)選VTT。

ISL6530和ISL6531也支持DDR系統(tǒng)“S3”休眠模式電源。通過一個低電壓窗口調(diào)整器，VTT維持在50%的VDDQ上，以降低功率消耗和將激活時間(wake-up time)減到最少。

ISL6530 DDR電源轉(zhuǎn)換器布線時需要考慮的事項

在高頻開關(guān)轉(zhuǎn)換器設(shè)計中，布線是非常重要的。隨著電源設(shè)備在300KHz有效開關(guān)，結(jié)果產(chǎn)生的電流從一個設(shè)備傳輸?shù)搅硪粋�設(shè)備，使得電壓峰值通過連接阻抗和寄生電路元件。這些電壓峰值能降低效率，將噪聲傳播到電路中和導(dǎo)致設(shè)備過壓應(yīng)力。仔細(xì)的元件布放和印制電路板設(shè)計將轉(zhuǎn)換器中電壓峰值減少到最小。例如考慮PWM MOSFET的關(guān)斷轉(zhuǎn)換。在關(guān)斷之前，MOSFET載有滿負(fù)載電流。在關(guān)斷期間，電流停止在MOSFET中流動和被較低的MOSFET獲得。在轉(zhuǎn)換間隔期間，在轉(zhuǎn)換電流電路里任何寄生電感產(chǎn)生一個電壓峰值。元件的仔細(xì)選擇、關(guān)鍵元件的緊湊布置和短而寬的走線，將電壓峰值幅度降到最小。

在采用ISL6530的直流/直流轉(zhuǎn)換器中，有兩套關(guān)鍵元件。其中，轉(zhuǎn)換元件是最關(guān)鍵的，因為它們轉(zhuǎn)換大量能量，而且因此往往產(chǎn)生大量噪聲。另外一個重要元件是小信號元件，這些小信號元件連接著敏感節(jié)點或者提供關(guān)鍵直通電流和信號耦合。

介紹一個多層印制電路板。注意：電容和每一個能代表許多實際電容。專門用一個固定層，通常為印制電路板的中間層，作為地線層(ground plane)，并使所有關(guān)鍵元件地線連接通過這一層。專門用另外固定層作為電源層(power plane),并將這層分割成較小的普通電壓級別的孤立區(qū)域。使從PHASE接線端到輸出電感的金屬走線最短。電源層應(yīng)該支持輸入電壓和輸出電壓節(jié)點。在頂層和低層電路層用銅覆蓋成多邊形。用剩下的印制電路層作為小信號布線。從GATE腳位到MOSFET門的布線路徑應(yīng)該保持短而寬，以致于能夠輕易的操作1A的驅(qū)動電流。

首先，轉(zhuǎn)換元件應(yīng)該布置在接近ISL6530的位置。將輸入電容 和布置在附近的電源轉(zhuǎn)換器之間的連線的長度減小到最小，將陶瓷和大體積輸入電容都定位于盡量接近上端的MOSFET漏極。將輸出電感和輸出電容放于上端MOSFET和下端二極管和負(fù)載之間。關(guān)鍵小小信號元件包括任何直通電容、反饋元件和補償元件。將直通電容 定位于靠近VCC腳位的地方，并直接接到地線層。將PWM轉(zhuǎn)換器補償元件放于靠近FB和COMP腳位的地方。兩個調(diào)節(jié)器的反饋電阻也應(yīng)該盡量定位于靠近相應(yīng)FB腳位，按照需要通過專用直線連接到地線層。

結(jié)論

由于DDR存儲器的較高速率、較低功率消耗的優(yōu)點和具有競爭性的價格，DDR存儲器正變成臺式電腦和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主流存儲器。使用一個級聯(lián)降壓直流/直流轉(zhuǎn)換器，在電源系統(tǒng)設(shè)計方面所提出的挑戰(zhàn)，能被有效的解決。實際的優(yōu)點包括較高效率、較低總解決成本和降低的板空間。

這一首選的結(jié)構(gòu)已經(jīng)被用于三個Intersil的雙DDR PWM控制器：ISL6525、ISL6530和ISL6531。為臺式電腦應(yīng)用提供一個完整的DDR存儲器電源系統(tǒng)解決方案，在臺式電腦應(yīng)用中總線電壓是5V。

進(jìn)一步信息，請訪問http://www.intersil.com/data/wp/WP0538.pdf，閱讀白皮書Powering DDR Memory in Desktop Computers and Datacomm Systems。