+86-571-85858685

Hướng dẫn hệ thống dây PCB cho DDR4 và cải tiến kiến trúc cho PCB

Apr 20, 2022

Khi bối cảnh của công nghệ máy tính tiếp tục phát triển và thay đổi, các tiêu chuẩn mới xuất hiện và kiến trúc thiết bị cần được điều chỉnh cho phù hợp. Tuyên bố này cũng áp dụng cho sự thay đổi thế hệ trong các tiêu chuẩn từ DDR3 sang DDR4.

Những tiến bộ này trong bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên cũng đã cải thiện đáng kể hiệu suất tổng thể. Do đó, để tận dụng lợi thế của RAM mới nhất, thiết kế PCB cần phải thay đổi, giống như khi tiêu chuẩn USB phát triển từ USB 2.0 sang USB 3.0. Những loại thay đổi này đang diễn ra và cần thiết khi nhu cầu thị trường về sức mạnh xử lý nhiều hơn, hiệu suất tốt hơn và các tính năng tiên tiến hơn tiếp tục thúc đẩy ngành công nghiệp.

Trong khi hầu hết mọi người sẽ không nhận thấy hoặc nhìn thấy những thay đổi kiến trúc cần thiết cho thiết kế PCB, điều này không làm giảm tầm quan trọng của những thay đổi quan trọng này.

1. Những thay đổi bố trí PCB nào là cần thiết để thực hiện DDR4?

Tốc độ dữ liệu kép 4 (DDR4), gọi tắt là hai loại mô-đun khác nhau. Một loại mô-đun là mô-đun bộ nhớ nội tuyến nhỏ (260 chân), hoặc So-DIMM, được sử dụng trong các thiết bị điện toán di động như máy tính xách tay. Loại mô-đun khác là mô-đun bộ nhớ kép trong dòng (288 chân), hoặc dimm cho ngắn, được sử dụng trong các thiết bị như máy tính để bàn và máy chủ.

Vì vậy, tất nhiên, sự thay đổi đầu tiên trong kiến trúc là do số lượng chân. Lần lặp lại trước đó (DDR3) của DIMMs sử dụng 240 chân, trong khi So-DIMMs có 204 chân. Các DIM DDR4 nói trên sử dụng 288 chân. Với nhiều chân hoặc liên hệ hơn, DDR4 cung cấp dung lượng DIMM lớn hơn, tính toàn vẹn dữ liệu tốt hơn, tốc độ tải xuống nhanh hơn và hiệu quả năng lượng cao hơn.

ddr ram chip

Cùng với sự cải thiện hiệu suất tổng thể này là một thiết kế cong (dưới cùng) cho phép kết nối tốt hơn, an toàn hơn và cải thiện sự ổn định và sức mạnh trong quá trình cài đặt. Ngoài ra, các thử nghiệm băng ghế dự bị đã chứng minh rằng DDR4 cho phép cải thiện hiệu suất 50% lên đến 3.200 MTs (megabit mỗi giây truyền tốc độ).

Và, những lợi ích hiệu suất này đạt được với mức tiêu thụ điện năng giảm: mỗi DIMM chỉ rút ra 1,2 volt, thay vì 1,5 đến 1,35 volt theo yêu cầu của tiêu chuẩn thế hệ trước. Tất cả những thay đổi này có nghĩa là các nhà thiết kế PCB phải đánh giá lại cách tiếp cận thiết kế của họ để thực hiện DDR4.

2. Hướng dẫn thiết kế PCB DDR4

Nếu chúng ta muốn các thiết bị hoặc linh kiện điện tử hoạt động ở mức tối ưu, chúng ta cần thiết kế PCB chính xác bao gồm việc triển khai DDR4. Điều này được hiểu rõ. Ngoài nhu cầu về độ chính xác thiết kế, nó cũng phải tuân thủ bộ nhớ ngày nay.

Các nhà thiết kế PCB cũng phải xem xét một loạt các yếu tố khác, chẳng hạn như phân bổ không gian và các kết nối quan trọng. Cũng cần phải quản lý giai đoạn thiết kế ban đầu, vì để thực hiện thành công, thiết kế phải đáp ứng cấu trúc liên kết dây điện và thông số kỹ thuật thiết kế.

Để quản lý dữ liệu hiệu quả, PCB nên tuân theo hệ thống cáp và thực tiễn tốt nhất (PCB), vì việc không làm như vậy có thể dẫn đến một số vấn đề, bao gồm tính nhạy cảm và phát thải bức xạ. Các nhà thiết kế PCB cũng nên sử dụng các kỹ thuật thích hợp để đạt được tỷ lệ fan-out lớn và tỷ lệ cạnh cao để duy trì BER thấp và phạm vi dữ liệu từ 1,6 đến 3,2 Gbps. Một lần nữa, nếu không có kỹ thuật thiết kế thích hợp, PCB của chúng tôi sẽ gặp phải các vấn đề về tính toàn vẹn tín hiệu và dẫn đến nhiễu chéo và dẫn đến sự bồn chồn (quá mức).

3. Hướng dẫn cáp DDR4 và Quy tắc chiều dài và khoảng cách

Để đạt được con đường định tuyến tốt nhất trong thiết kế PCB đòi hỏi phải đặt đúng đầu nối DIMM và sử dụng chip nhớ đúng cách. Nói chung, DDR4 SDRAM yêu cầu cáp ngắn hơn và khoảng cách thích hợp để đạt được thời gian cao điểm và tính toàn vẹn tín hiệu tối ưu. Các nhà thiết kế PCB cũng nên trao đổi chân trong các nhóm tín hiệu có liên quan. Ngoài ra, cần tránh hệ thống dây tín hiệu tại các khoảng trống, hệ thống dây tín hiệu tiếp giáp với nhau và tránh tách mặt phẳng tham chiếu trong quá trình thực hiện.

Ngoài ra, nếu có thể, chúng ta cũng nên định tuyến các tín hiệu giao diện bộ nhớ giữa lớp cung cấp năng lượng hoặc mặt đất thích hợp (GND). Ngoài ra, bạn có thể giúp giảm hoặc loại bỏ sự khác biệt tốc độ truyền bằng cách định tuyến DQ (dữ liệu đầu vào / đầu ra), DQS (chọn dữ liệu) và tín hiệu DM (mặt nạ dữ liệu) trong cùng một nhóm kênh byte trên cùng một lớp. Tín hiệu đồng hồ có độ trễ lan truyền dài hơn tín hiệu DQS, vì vậy độ dài căn chỉnh tín hiệu đồng hồ thường cần dài hơn căn chỉnh DQS dài nhất trong mô-đun bộ nhớ nội tuyến hai hàng.

Cuối cùng, chúng ta phải nhớ rằng mỗi ngăn xếp bảng là khác nhau và các yêu cầu về khoảng cách cũng vậy. Do đó, một bộ giải trường (chẳng hạn như Cadence Clarity™ 3D Solver) phải được sử dụng để thiết lập crosstalk dưới -50dB giữa các tín hiệu quan trọng. Lưu ý: Không có yêu cầu về độ dài từ đồng hồ đến DQS, nhưng có yêu cầu về độ dài từ đồng hồ đến lệnh / điều khiển / địa chỉ. Yêu cầu chiều dài phụ thuộc vào Dk (hằng số điện môi) của vật liệu và tải trọng trên mỗi SDRAM. 4.

4. Phân bổ lớp DDR4 và Tham chiếu kênh dữ liệu

Mạng DQS, DQ và DM có thể được gán cho bất kỳ lớp sọc nội bộ nào có sẵn trong ngăn xếp. Thay vào đó, địa chỉ / lệnh / điều khiển và đồng hồ nên được định tuyến trên các lớp gần SDRAM hơn để giảm thiểu khớp nối quá lỗ.

Địa chỉ / lệnh / điều khiển SDRAM vias nên có vias kết nối với mặt đất (vias bóng) được thêm vào tại mỗi SDRAM để giảm khớp nối vias.

Ngoài ra, địa chỉ và điều khiển tham chiếu lớp hoặc mặt đất phụ thuộc vào bộ điều khiển. Lưu ý rằng dimmms có địa chỉ và kiểm soát các lớp nguồn tham chiếu, trong khi BGA trên tàu (mảng lưới bóng) hiếm khi có địa chỉ và kiểm soát các lớp nguồn tham chiếu.

ddr4(1)

DDR4, giống như tiêu chuẩn thế hệ trước (DDR3), đòi hỏi một cách tiếp cận thiết kế mới trong việc thực hiện. Rõ ràng, các yêu cầu thiết kế đã thay đổi để phù hợp với hiệu suất nâng cấp, đó là một tác dụng phụ của sự đổi mới. Tuy nhiên, theo đúng thiết kế và kỹ thuật tô pô có thể tối đa hóa hiệu suất bằng cách tận dụng tiêu chuẩn hiện đại mới này.

Cho dù bạn đang triển khai bất kỳ hình thức bộ nhớ DDR nào hoặc làm việc trên một thiết kế với các yêu cầu tín hiệu đặc biệt đòi hỏi, bộ công cụ thiết kế và phân tích của Cadence có thể giúp bạn. thiết kế nhanh hơn "tốc độ dữ liệu gấp đôi" dự kiến của bạn.

ND2+N8+IN12

Zhejiang NeoDen Technology Co., LTD., được thành lập vào năm 2010, là một nhà sản xuất chuyên nghiệp chuyên về máy chọn và đặt SMT,lò reflow, máy in stencil,Dây chuyền sản xuất SMTvà các sản phẩm SMT khác. Chúng tôi có đội ngũ R & D của riêng mình và nhà máy riêng, tận dụng R & D giàu kinh nghiệm của riêng chúng tôi, sản xuất được đào tạo tốt, giành được danh tiếng lớn từ khách hàng trên toàn thế giới.

Trong thập kỷ này, chúng tôi đã phát triển độc lập NeoDen4, NeoDen IN6, NeoDen K1830, NeoDen FP2636 và các sản phẩm SMT khác, bán chạy trên toàn thế giới. Cho đến nay, chúng tôi đã bán được hơn 10.000 máy và xuất khẩu chúng sang hơn 130 quốc gia trên thế giới, tạo dựng danh tiếng tốt trên thị trường. Trong hệ sinh thái toàn cầu của chúng tôi, chúng tôi hợp tác với đối tác tốt nhất của chúng tôi để cung cấp một dịch vụ bán hàng khép kín hơn, hỗ trợ kỹ thuật chuyên nghiệp và hiệu quả cao.

Địa chỉ: Số 18, Đại lộ Tianzihu, Thị trấn Tianzihu, Quận Anji, Thành phố Hồ Châu, Tỉnh Chiết Giang, Trung Quốc

Điện thoại: 86-571-26266266

Bạn cũng có thể thích

Gửi yêu cầu