PCB的DDR4路由指南和PCB体系结构的进步

2019年11月20日

DDR4片SRAM技术

我最喜欢科技领域的一件事就是不断的进步。我知道有些人更喜欢静态的环境，但对我来说，我更喜欢动态的氛围。考虑到这一点，没有比计算机世界更有活力的景观了。

总有进展和更新的迭代等待着我们去体验和探索。如果你像我一样，从头开始组装一台新电脑是一种令人满意的体验，尤其是在有新一代标准的情况下。

这就引出了RAM(随机存取存储器)的话题。更具体地说，是DDR4 RAM，它恰好是目前市场上的一代标准。RAM的重要性是众所周知的，如果你问任何一个计算机或网络工程师，他们都会同意RAM再多也不为过。

DDR4的实现对PCB体系结构的改进

如前所述，计算机技术领域的前景是不断变化的。随着新标准的出现，设备架构需要改变。这句话同样适用于世代标准从DDR3改变DDR4。

随机访问存储器的这些进步也带来了整体性能的显著提高。因此，为了能够利用最新的RAM，需要改变PCB设计。就像USB标准从usb2.0升级到usb3.0时一样。随着对更多处理能力、更好的性能和更高级别功能的需求不断推动行业的发展，这些类型的更改是持续的和必要的。

尽管大多数人不会注意到或看到PCB设计所需的架构更改，但这并不会减少这些关键更改的重要性。

DDR4实现所需的PCB布局更改是什么?

DDR4或双数据速率4有两种不同的模块类型。例如，用于笔记本电脑等便携式计算设备的内存条或小型双列直插式内存模块(260引脚)。另一种模块类型是内存或双列直插式内存模块(288引脚)，用于台式机和服务器等设备。

所以，架构上的第一个变化，当然是由于pin数。之前的版本(DDR3)使用240引脚的DIMM和204引脚的So-DIMM。而前面提到的，DDR4使用288引脚的DIMM应用。随着引脚或触点的增加，DDR4提供了更高的内存容量，增强的数据完整性，更快的下载速度，并提高了电源效率。

DDR RAM芯片安装

不同类型的DDR RAM芯片。

在整体性能提升的同时，它还采用了曲线设计(底部)，可以实现更好、更安全的连接，并提高了安装期间的稳定性和强度。此外，还有一些测试证实，DDR4的性能提高了50%，最高可实现3,200 MTs(每秒兆兆传输)。

此外，它实现了这些性能的提高，尽管使用更少的电力;1.2伏特(每个DIMM)，而不是1.5到1.35伏特的要求，其前身。所有这些变化都意味着PCB设计人员必须重新评估DDR4实现的设计方法。

PCB设计指南

这是可以理解的，如果你想要你的电子设备或组件的性能在最佳水平，它要求PCB设计精确、准确，这包括DDR4的实现。除了需要设计的准确性，还必须坚持当今的内存需求要求。

PCB设计人员还必须考虑各种其他因素。例如空间分配和关键连接。还需要管理初始设计阶段，因为设计必须满足路由拓扑和成功实现的设计规范。

PCB应该遵循路由和最佳实践(PCB)来有效地管理数据。如果有任何偏离这一做法，它可以导致几个问题，包括易感性和辐射排放。PCB设计人员还应该利用适当的技术来实现大规模的扇出、高边缘速率以保持较低的误码率，数据范围在1.6 ~ 3.2 Gbps之间。同样，如果没有适当的设计技术，PCB将经历信号完整性问题，并导致串扰和结果(过度)抖动。

DDR4路由指南和长度和间距规则

在PCB设计中，为了获得最佳的布线路径，需要正确放置DIMM连接器和使用合适的内存芯片。通常，DDR4 SDRAM需要更短的路由和适当的间距峰值定时和最佳信号完整性．PCB设计人员也应该在相关的信号组中使用引脚交换。此外，在实现过程中，应该避免在空洞上路由信号，路由信号层相邻，以及参考平面分裂。

同时，在可行的情况下，还应该在电源层或适当的地(GND)之间路由内存接口信号。此外，您可以通过在同一层的相同字节通道组中路由DQ(输入/输出数据)、DQS(数据频闪)和DM(数据掩码)信号来帮助减少或消除传输速度差异。此外，由于更长的传播时钟信号的延迟与DQS信号相比，时钟信号跟踪通常需要比双列直插式内存模块中最扩展的DQS跟踪更长的长度。

最后，你必须记住，每个板堆叠是不同的，所以是间距要求。因此，有必要利用场求解器(Clarity 3D求解器)在关键信号之间建立低于-50dB的串扰。注意:时钟到DQS没有长度要求，但是时钟到命令/控制/地址有长度要求。然而，长度要求取决于材料的Dk(介电常数)和每个SDRAM上的负载。