Richtlinien und Topologien für das Routing von DDR3

Ohne flüchtigen Speicher müsste Ihr Computer ständig auf nicht-flüchtige Speicher wie Festplatten oder Flash zugreifen. Nicht-flüchtiger Speicher ist einer der Gründe, warum moderne Computer so leistungsfähig sind und die Anpassungsfähigkeit besitzen, die für fortgeschrittene Aufgaben erforderlich ist. Obwohl DDR3 mittlerweile veraltet ist, wird DDR-basierter Speicher bleiben und weiterhin eine zentrale Rolle in der modernen Computerarchitektur spielen. Mit den richtigen Design-Tools können Sie für die neueste Generation von DDR-basiertem Speicher und darüber hinaus entwerfen. Kommen Sie und sehen Sie, was Altium Designer für Sie tun kann.

ALTIUM DESIGNER^®

Der Branchenstandard im Elektronikdesign für leistungsstarke PCBs und Speicherarchitektur.

Double Data Rate Three (DDR3) ist eine Art von dynamischem RAM (DRAM), das frühere Generationen von DDR ablöst. Diese Speicher haben Taktraten von bis zu 1066 MHz und unterstützen bis zu 24 GB Speicher. Diese hohe Taktrate und große Speicherkapazität sorgten dafür, dass DDR3 ein Hauptbestandteil in der modernen Computertechnik blieb, wurde jedoch schließlich zu DDR4 verbessert. Jede neue Generation setzt die Grenzen von Datenraten und Taktraten in Hochgeschwindigkeits-PCBs weiter nach oben, und es ist unwahrscheinlich, dass DDR-basierte Speicher bald durch eine neue Architektur ersetzt werden.

Mit diesem Hintergrund müssen sich Speicherentwickler der verschiedenen PCB-Designregeln für DDR-basierte Speicher bewusst sein und wie diese Regeln mit DDR4 an ihre Grenzen gestoßen werden. Entwickler sollten auch verschiedene Routing-Topologien für PCBs im Auge behalten, da die Implementierung neuer Topologien die Funktionalität von DDR-basierten Speichern, einschließlich DDR3, verbessert hat.

Mit einem großartigen PCB-Designpaket wie Altium Designer können Konstrukteure die beste Routing-Topologie implementieren, um die Leistung von DDR3, DDR4 und zukünftigen Speichergenerationen voranzutreiben. Altium Designer umfasst das Design, interaktives Routing, Analyse der Stromversorgung und Simulationstools, die Sie benötigen, um sicherzustellen, dass Ihre DDR-basierten Designs mit maximaler Leistung arbeiten.

Routing-Designrichtlinien und Topologie für DDR3-Routing

DDR3 verwendet eine Fly-by-Topologie für den differentiellen Takt, Adress-, Befehls- und Steuersignale. Ursprünglich verwendete DDR3 eine T-Topologie, um Speicherbänke mit dem Controller zu verbinden, aber leistungsfähigere DDR3-Speicher verwenden eine Fly-by-Topologie, um die Kompatibilität mit hochkapazitiven Lasten und IC-Architekturen zu verbessern.

Die Implementierung der richtigen Architektur für DDR3 oder DDR4 sowie das Platzieren von Verbindungen mit DDR SDRAM-Die-Paketen erfordert anpassungsfähige Routing-Tools, die Ihre Topologie nicht einschränken. Signalpfade werden als differentielle Paare geroutet und müssen im Vergleich zu anderen Computerperipherie-Standards wie PCIe genau innerhalb enger Toleranzen abgeglichen werden.

Signalintegrität bei DDR3- und DDR4-Routing

Viele der Standard-Designregeln zur Sicherstellung der Signalintegrität bei anderen Geräten gelten auch für DDR3 und darüber hinaus. Leistungsfähigere Speicher verwenden eine Fly-by-Topologie, die spezifische Anforderungen mit sich bringt. Leiterbahnen sollten innerhalb enger Toleranzen längenangepasst sein, differentielle Paare sollten auf derselben Schicht eng gekoppelt sein, und die Stub-Längen zu jedem Speichergerät sollten so kurz wie möglich sein, um Übertragungsleitungs-Effekte und Resonanzen in einem Stub zu verhindern. Alle Signale innerhalb einer gegebenen Lane-Gruppe sollten auf derselben Schicht geroutet werden, da dies Unterschiede in der Ausbreitungsverzögerung und Verzerrungen verhindert.

Um die Wirksamkeit Ihres Routings und Layouts auf Ihrer Platine zu überprüfen, benötigen Sie Simulationswerkzeuge, die Ihre Design-Daten direkt einbeziehen. Die Arbeit innerhalb eines Signalintegritäts-Tools, das Reflexionswellenformen und Übersprechen berechnet, stellt sicher, dass Ihre Designs wichtige Leistungsstandards bei DDR3 und neueren Speichern erfüllen.

• Nicht alle Topologien sind intuitiv, aber die Routing-Tools in Ihrer PCB-Designsoftware sollten es Ihnen leicht machen, die benötigte DDR3-Routing-Topologie zu implementieren. Erfahren Sie mehr über die Implementierung von DDR3-Topologien in Ihrer PCB-Designsoftware.
• Das Routing von DDR3-Speichern und CPUs muss nicht schwierig sein, wenn Sie mit der richtigen Designsoftware arbeiten. Erfahren Sie, wie Sie DDR3-Speicher und Ihr CPU-Fanout in Altium Designer routen.
• Obwohl DDR3 veraltet ist, ist DDR4 lebendig und wohlbehalten, und viele der gleichen Ideen gelten auch für DDR4-Speicher. Erfahren Sie mehr über das Routing für DDR4-Speichergeräte.

Design-Layout-Konfiguration für Speichergeräte

Von DDR3 zu DDR4 und darüber hinaus: Was zu erwarten ist

Da DDR3-Speicher veraltet und durch DDR4 ersetzt wird, und schließlich durch DDR5, können Designer nur erwarten, dass die Routing-Anforderungen und die Topologie komplexer werden. Die Signalgeschwindigkeiten werden zunehmen und die Routing-Topologie für Speichergeräte auf Chips wird neue Layout-Beschränkungen auferlegen. Mit diesem Hintergrund benötigen Sie eine Designsoftware, die an jede Routing-Topologie anpassbar ist und Ihnen dennoch hilft, wichtige Designbeschränkungen zu erfüllen.

Signalintegrität als Teil des Designs

Bei jedem neuen Hochgeschwindigkeits- oder Hochfrequenz-Layout kann ein großartiges Simulationstool Ihnen helfen, potenzielle Probleme mit der Signalintegrität auf Ihrer Platine zu diagnostizieren. Potenzielle Probleme können an jedem Punkt Ihres Layouts auftreten, und die richtigen Werkzeuge zur Signalintegrität machen es einfach, Übersprechen zu diagnostizieren, zu bestimmen, wo eine Terminierung erforderlich ist, und zu ermitteln, wie Parasiten Ihre Platine beeinflussen. Sie können dann potenzielle Neugestaltungen testen und die Ergebnisse bei jeder Iteration direkt vergleichen.

• DDR3- und DDR4-Layouts erfordern beide eine Analyse der Stromversorgung, um sicherzustellen, dass die Speichergeräte die angemessenen Strompegel erhalten und um die Bildung von Hotspots auf Ihrer Platine zu verhindern. Sehen Sie, wie Sie die Analyse der Stromversorgung in Ihren Design-Workflow integrieren können.
• Wenn Ihre Simulationswerkzeuge in Ihre Designsoftware integriert sind, können Sie vorgeschlagene Designänderungen schnell validieren und Signalintegritätsprobleme identifizieren, bevor sie die Funktionalität Ihrer Platine ruinieren. Erfahren Sie mehr darüber, wie Sie Simulationen in Ihren Designprozess integrieren können.
• Da DDR eine so beliebte Speicherarchitektur ist, gibt es viele Experten, die Designberatung anbieten. Sehen Sie sich diese DDR-Routing-Tipps an, um die Signalintegrität zu gewährleisten.

Signalintegrität als Teil des Designs in Altium Designer

Altium Designer: Vereinigung von Design- und Verifizierungsfunktionen

Angesichts der komplexen Anforderungen an DDR-Speicher benötigen Designer Programme, die die Routing- und Layoutphase erleichtern und gleichzeitig sicherstellen, dass ihr Design die grundlegenden Layoutstandards für DDR3, DDR4 und darüber hinaus erfüllt. Wenn Ihre Designsoftware auf einem regelbasierten Designmotor aufbaut, werden Ihre Designfunktionen Ihr Layout während des Aufbaus Ihrer Platine gegen Designstandards prüfen. Ihre Simulationswerkzeuge werden Modelle direkt aus Ihren Designdaten erstellen, und Sie müssen Ihre Daten nicht zwischen mehreren Programmen verschieben.

DDR-Speicherdesign in Altium Designer

Mit Altium Designer haben Sie Zugang zu den Routing-, Simulations- und Verifizierungswerkzeugen, die Sie benötigen, um DDR3-, DDR4- und neuere Speicherarchitekturen zu entwerfen, die den Designstandards entsprechen oder diese übertreffen. Nur Altium Designer bietet diese Funktionen in einem einzigen Programm, während andere Designplattformen diese Funktionen in verschiedene Umgebungen aufteilen. Alles, was Sie für das DDR-Design benötigen, finden Sie in Altium Designer.

• Altium Designer vereint alle wichtigen Layout-, Routing-, Simulations- und Verifizierungsfunktionen für das DDR-Design in einer einzigen Umgebung. Erfahren Sie mehr über die einheitliche Designumgebung von Altium Designer.
• DDR3 und DDR4 sind bereits Hochgeschwindigkeitsspeicherarchitekturen, und Sie sollten nur mit einer Zunahme der Signalgeschwindigkeiten und Datenübertragungsraten in späteren Generationen rechnen. Erfahren Sie mehr über Hochgeschwindigkeitsdesign in Altium Designer.
• Angesichts der Komplexität der DDR-basierten Architektur und des Routings benötigen Designer Routing-Tools, die den Routing-Prozess automatisieren helfen, während sie Ihnen dennoch Kontrolle über Ihr Layout geben. Erfahren Sie mehr über das auto-interaktive Routing in Altium Designer.

Andere PCB-Design-Softwareplattformen verteilen diese wichtigen Designfunktionen auf verschiedene Programme. Mit Altium Designer haben Sie Zugang zu den besten Routing- und Topologie-Layout-Funktionen auf einer einzigen Plattform. Altium stellt Ihnen auch Ressourcen zur Verfügung, um Ihren Erfolg sicherzustellen. Sie haben sofortigen Zugang zu Podcasts und Webinaren mit Branchenexperten, dem AltiumLive-Forum, einer umfangreichen Wissensdatenbank und Design-Tutorials.

Anstatt sich mit einer neuen Version veralteter Designsoftware abzufinden, versuchen Sie es mit der integrierten Designumgebung von Altium Designer zu arbeiten. Sie haben Zugang zu den Werkzeugen, die Sie für DDR-Routing und -Layout in einer einzigen Umgebung benötigen. Sie werden an der Spitze des DDR-Designs bleiben, wenn Sie Altium Designer verwenden.