Diretrizes de Roteamento DDR3 e Topologias de Roteamento

Sem memória volátil, seu computador precisaria de leitura e escrita constantes em memória não volátil, como discos rígidos ou Flash. A memória não volátil é uma das coisas que tornam os computadores modernos tão poderosos e lhes dá a adaptabilidade necessária para tarefas avançadas. Embora o DDR3 agora seja obsoleto, a memória baseada em DDR veio para ficar e continuará a desempenhar um papel central na arquitetura de computadores modernos. Com as ferramentas de design certas, você pode projetar para a mais nova geração de memória baseada em DDR e além. Venha ver o que o Altium Designer pode fazer por você.

ALTIUM DESIGNER^®

O padrão da indústria em design eletrônico para PCBs de alto desempenho e arquitetura de memória.

Double data rate three (DDR3) é um tipo de memória de acesso aleatório dinâmico (DRAM) que sucede gerações anteriores de DDR. Essas memórias têm velocidades de relógio que alcançam 1066 MHz e suportam até 24 GB de memória. Esta alta velocidade de relógio e grande capacidade de armazenamento garantiram que o DDR3 permanecesse um pilar no computador moderno, mas eventualmente foi aprimorado para DDR4. Cada nova geração continua a ultrapassar os limites de taxas de dados e velocidades de relógio em PCBs de alta velocidade, e as memórias baseadas em DDR não devem ser substituídas por uma nova arquitetura tão cedo.

Com isso em mente, os projetistas de memória precisam estar cientes das diversas regras de design de PCB para memórias baseadas em DDR e como essas regras estão sendo levadas ao limite com o DDR4. Os projetistas também devem estar atentos às diferentes topologias de roteamento para PCBs, pois a implementação de novas topologias melhorou a funcionalidade das memórias baseadas em DDR, incluindo DDR3.

Trabalhar com um excelente pacote de design de PCB como o Altium Designer permite que os engenheiros de design implementem a melhor topologia de roteamento para avançar o desempenho do DDR3, DDR4 e futuras gerações de memória. O Altium Designer inclui design, roteamento interativo, análise de entrega de energia e ferramentas de simulação que você precisa para garantir que seus designs baseados em DDR operem com o máximo desempenho.

Guia de Design de Roteamento e Topologia para DDR3

O DDR3 utiliza a topologia fly-by para o relógio diferencial, endereço, comando e sinais de controle. Originalmente, o DDR3 usava a T-Topology para conectar bancos de memória ao controlador, mas memórias DDR3 de maior desempenho usam a topologia fly-by para melhorar a compatibilidade com cargas altamente capacitivas e arquiteturas de IC.

Implementar a arquitetura certa para DDR3 ou DDR4, bem como posicionar interconexões com pacotes de die DDR SDRAM, requer ferramentas de roteamento adaptáveis que não restrinjam sua topologia. As trilhas de sinal são roteadas como pares diferenciais e devem ser precisamente combinadas dentro de tolerâncias apertadas em comparação com outros padrões de periféricos de computador como PCIe.

Integridade de Sinal em Roteamento DDR3 e DDR4

Muitas das regras de design padrão para garantir a integridade do sinal em outros dispositivos também se aplicam ao DDR3 e além. Memórias de maior desempenho utilizam topologia fly-by, que vem com requisitos específicos. As trilhas devem ter comprimentos combinados dentro de tolerâncias apertadas, pares diferenciais devem ser acoplados de forma apertada na mesma camada, e os comprimentos dos stubs para cada dispositivo de memória devem ser os mais curtos possíveis para prevenir efeitos de linha de transmissão e ressonância em um stub. Todos os sinais dentro de um grupo de lanes devem ser roteados na mesma camada, pois isso previne diferenças de atraso de propagação e desvio.

Para verificar a eficácia do seu roteamento e layout em toda a sua placa, você precisa de ferramentas de simulação que incorporem diretamente seus dados de design. Trabalhar dentro de uma ferramenta de integridade de sinal que calcula formas de onda de reflexão e diafonia garante que seus designs atendam aos importantes padrões de desempenho em memórias DDR3 e mais novas.

• Nem todas as topologias são intuitivas, mas as ferramentas de roteamento no seu software de design de PCB devem facilitar a implementação da topologia de roteamento DDR3 de que você precisa. Saiba mais sobre a implementação de topologias DDR3 no seu software de design de PCB.
• Roteamento de memórias DDR3 e CPUs não precisa ser difícil quando você trabalha com o software de design certo. Aprenda como rotear memórias DDR3 e o fanout do seu CPU no Altium Designer.
• Embora o DDR3 esteja obsoleto, o DDR4 está vivo e bem, e muitas das mesmas ideias se aplicam às memórias DDR4. Saiba mais sobre o roteamento DDR4 para dispositivos de memória.

Configuração de layout de design para dispositivos de memória

Do DDR3 ao DDR4 e Além: O Que Esperar

Com a memória DDR3 sendo obsoleta e substituída pelo DDR4, e eventualmente pelo DDR5, os designers só podem esperar que os requisitos de roteamento e topologia se tornem mais complexos. As velocidades de sinalização aumentarão e a topologia de roteamento para dispositivos de memória em chips imporá novas restrições de layout. Com isso em mente, você precisa de um software de design que seja adaptável a qualquer topologia de roteamento, enquanto ainda ajuda você a satisfazer importantes restrições de design.

Integridade de Sinal como Parte do Design

Com qualquer novo layout de alta velocidade ou alta frequência, uma ótima ferramenta de simulação pode ajudá-lo a diagnosticar potenciais problemas de integridade de sinal em toda a sua placa. Problemas potenciais podem surgir em qualquer ponto do seu layout, e as ferramentas certas de integridade de sinal facilitam o diagnóstico de diafonia, determinam onde é necessária a terminação e determinam como os parasitas estão afetando sua placa. Você pode então testar possíveis redesenhos e comparar diretamente os resultados durante cada iteração.

• O layout de DDR3 e DDR4 ambos requerem análise de entrega de energia para garantir que os dispositivos de memória recebam os níveis de energia apropriados e para prevenir a formação de pontos quentes ao redor da sua placa. Veja como você pode incorporar a análise de entrega de energia no seu fluxo de trabalho de design.
• Quando suas ferramentas de simulação são incorporadas ao seu software de design, você pode validar rapidamente as mudanças de design propostas e identificar problemas de integridade de sinal antes que eles arruínem a funcionalidade da sua placa. Aprenda mais sobre incorporar simulações no seu processo de design.
• Com o DDR sendo uma arquitetura de memória tão popular, há muitos especialistas para oferecer conselhos de design. Confira estas dicas de roteamento DDR para garantir a integridade do sinal.

Integridade do sinal como parte do design no Altium Designer

Altium Designer: Unificando Recursos de Design e Verificação

Dadas as demandas complexas sobre as memórias DDR, os designers precisam de programas que facilitem a fase de roteamento e layout enquanto ainda garantem que seu design atenda aos padrões básicos de layout para DDR3, DDR4 e além. Quando seu software de design é construído em cima de um motor de design baseado em regras, seus recursos de design verificarão seu layout contra os padrões de design à medida que você constrói sua placa. Suas ferramentas de simulação construirão modelos diretamente a partir dos seus dados de design, e você não terá que mover seus dados entre múltiplos programas.

Projeto de Memória DDR no Altium Designer

Com o Altium Designer, você terá acesso às ferramentas de roteamento, simulação e verificação necessárias para projetar arquiteturas de memória DDR3, DDR4 e mais novas que atendam ou superem os padrões de design. Somente o Altium Designer reúne essas funcionalidades em um único programa, enquanto outras plataformas de design separam essas características em diferentes ambientes. Tudo o que você precisa para o design DDR pode ser encontrado no Altium Designer.

• O Altium Designer reúne todas as suas funcionalidades importantes de layout, roteamento, simulação e verificação para o design DDR em um único ambiente. Saiba mais sobre o ambiente de design unificado do Altium Designer.
• DDR3 e DDR4 já são arquiteturas de memória de alta velocidade, e você só deve esperar que as velocidades de sinalização e as taxas de transferência de dados aumentem nas próximas gerações. Saiba mais sobre design de alta velocidade no Altium Designer.
• Com as complexidades da arquitetura e roteamento baseados em DDR, os projetistas precisam de ferramentas de roteamento que ajudem a automatizar o processo de roteamento, ao mesmo tempo que lhe dão controle sobre o seu layout. Saiba mais sobre o roteamento auto-interativo no Altium Designer.

Outras plataformas de software de design de PCB dividem essas importantes funcionalidades de design em diferentes programas. Com o Altium Designer, você terá acesso às melhores funcionalidades de roteamento e layout de topologia em uma única plataforma. O Altium também fornece recursos para garantir seu sucesso. Você terá acesso instantâneo a podcasts e webinars com especialistas da indústria, o fórum AltiumLive, uma extensa base de conhecimento e tutoriais de design.

Em vez de ficar preso com uma nova versão de software de design desatualizado, experimente trabalhar no ambiente de design integrado do Altium Designer. Você terá acesso às ferramentas de que precisa para roteamento e layout DDR dentro de um único ambiente. Você poderá permanecer na vanguarda do design DDR ao usar o Altium Designer.