जैसे-जैसे कंप्यूटर प्रौद्योगिकी का परिदृश्य विकसित और परिवर्तित होता जा रहा है, नए मानक उभर रहे हैं और डिवाइस आर्किटेक्चर को तदनुसार समायोजित करने की आवश्यकता है। यह कथन DDR3 से DDR4 के मानकों में पीढ़ीगत परिवर्तन पर भी लागू होता है।
रैंडम एक्सेस मेमोरी में इन प्रगति ने समग्र प्रदर्शन में भी काफी सुधार किया है। इसलिए, नवीनतम रैम का लाभ उठाने के लिए, पीसीबी डिजाइनों को बदलने की जरूरत है, ठीक वैसे ही जैसे यूएसबी मानक यूएसबी 2 से विकसित हुआ था।0 से यूएसबी 3.0। इस प्रकार के परिवर्तन जारी और आवश्यक हैं क्योंकि अधिक प्रसंस्करण शक्ति, बेहतर प्रदर्शन, और अधिक उन्नत सुविधाओं के लिए बाजार की मांग उद्योग को चलाना जारी रखती है।
जबकि अधिकांश लोग पीसीबी डिजाइन के लिए आवश्यक वास्तु परिवर्तनों को नहीं देखेंगे या देखेंगे, यह इन महत्वपूर्ण परिवर्तनों के महत्व को कम नहीं करता है।
डबल डेटा रेट 4 (DDR4), संक्षेप में, दो अलग-अलग मॉड्यूल प्रकारों में आता है। एक मॉड्यूल प्रकार छोटा दोहरी इनलाइन मेमोरी मॉड्यूल (260 पिन), या सो-डीआईएमएम है, जिसका उपयोग पोर्टेबल कंप्यूटिंग उपकरणों जैसे लैपटॉप में किया जाता है। अन्य मॉड्यूल प्रकार दोहरी इन-लाइन मेमोरी मॉड्यूल (288 पिन), या संक्षेप में DIMM है, जिसका उपयोग डेस्कटॉप और सर्वर जैसे उपकरणों में किया जाता है।
तो, निश्चित रूप से, वास्तुकला में पहला परिवर्तन पिनों की संख्या के कारण होता है। DIMM के पिछले पुनरावृत्ति (DDR3) में 240 पिन का उपयोग किया गया था, जबकि So-DIMM में 204 पिन थे। उपरोक्त DDR4 DIMM 288 पिन का उपयोग करते हैं। अधिक पिन या संपर्कों के साथ, DDR4 बड़ी DIMM क्षमता, बेहतर डेटा अखंडता, तेज़ डाउनलोड गति और उच्च शक्ति दक्षता प्रदान करता है।
इसके साथ ही समग्र प्रदर्शन में सुधार एक घुमावदार डिजाइन (नीचे) आता है जो स्थापना के दौरान बेहतर, अधिक सुरक्षित कनेक्शन और बेहतर स्थिरता और ताकत की अनुमति देता है। इसके अलावा, बेंच परीक्षणों ने साबित किया है कि DDR4 3,200 MT (मेगाबिट्स प्रति सेकंड ट्रांसफर रेट) तक 50 प्रतिशत प्रदर्शन सुधार को सक्षम बनाता है।
और, ये प्रदर्शन लाभ कम बिजली की खपत के साथ हासिल किए जाते हैं: प्रत्येक डीआईएमएम पिछली पीढ़ी के मानक द्वारा आवश्यक 1.5 से 1.35 वोल्ट के बजाय केवल 1.2 वोल्ट खींचता है। इन सभी परिवर्तनों का मतलब है कि पीसीबी डिजाइनरों को DDR4 को लागू करने के लिए अपने डिजाइन दृष्टिकोण का पुनर्मूल्यांकन करना चाहिए।
यदि हम इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों या घटकों को इष्टतम स्तरों पर संचालित करना चाहते हैं, तो हमें सटीक पीसीबी डिज़ाइन की आवश्यकता है जिसमें डीडीआर 4 कार्यान्वयन शामिल है। यह अच्छी तरह से समझ में आता है। डिजाइन सटीकता की आवश्यकता के अतिरिक्त, यह आज की स्मृति के अनुरूप भी होना चाहिए।
पीसीबी डिजाइनरों को अंतरिक्ष आवंटन और महत्वपूर्ण कनेक्शन जैसे कई अन्य कारकों पर भी विचार करना चाहिए। प्रारंभिक डिज़ाइन चरण को प्रबंधित करने की भी आवश्यकता है, क्योंकि एक सफल कार्यान्वयन के लिए, डिज़ाइन को वायरिंग टोपोलॉजी और डिज़ाइन विनिर्देशों को पूरा करना चाहिए।
डेटा को प्रभावी ढंग से प्रबंधित करने के लिए, पीसीबी को केबलिंग और सर्वोत्तम प्रथाओं (पीसीबी) का पालन करना चाहिए, क्योंकि ऐसा करने में विफलता से संवेदनशीलता और विकिरण उत्सर्जन सहित कई समस्याएं हो सकती हैं। पीसीबी डिजाइनरों को भी कम बीईआर और 1.6 से 3.2 जीबीपीएस की डेटा रेंज बनाए रखने के लिए बड़े पैमाने पर फैन-आउट और उच्च बढ़त दर प्राप्त करने के लिए उपयुक्त तकनीकों का उपयोग करना चाहिए। फिर से, उचित डिजाइन तकनीकों के बिना, हमारे पीसीबी सिग्नल अखंडता के मुद्दों का अनुभव करेंगे और इसके परिणामस्वरूप क्रॉसस्टॉक और परिणामी (अत्यधिक) घबराहट होगी।
पीसीबी डिज़ाइन में सर्वोत्तम रूटिंग पथ प्राप्त करने के लिए DIMM कनेक्टर्स के उचित स्थान और मेमोरी चिप्स के उचित उपयोग की आवश्यकता होती है। सामान्य तौर पर, DDR4 SDRAM को पीक टाइमिंग और इष्टतम सिग्नल अखंडता प्राप्त करने के लिए कम केबलिंग और उचित रिक्ति की आवश्यकता होती है। पीसीबी डिजाइनरों को भी संबंधित सिग्नल समूहों में पिन स्वैप करना चाहिए। इसके अलावा, कार्यान्वयन के दौरान अंतराल पर सिग्नल वायरिंग, एक दूसरे से सटे सिग्नल लेयर वायरिंग और रेफरेंस प्लेन स्प्लिटिंग से बचा जाना चाहिए।
इसके अलावा, यदि संभव हो तो, हमें बिजली आपूर्ति परत या उपयुक्त जमीन (जीएनडी) के बीच मेमोरी इंटरफेस सिग्नल को भी रूट करना चाहिए। इसके अलावा, आप DQ (इनपुट/आउटपुट डेटा), DQS (डेटा चयन), और DM (डेटा मास्क) संकेतों को एक ही परत पर एक ही बाइट चैनल समूह में रूट करके स्थानांतरण गति अंतर को कम करने या समाप्त करने में मदद कर सकते हैं। घड़ी के संकेतों में DQS संकेतों की तुलना में लंबे समय तक प्रसार विलंब होता है, इसलिए घड़ी संकेत संरेखण की लंबाई आमतौर पर दो-पंक्ति इनलाइन मेमोरी मॉड्यूल में सबसे लंबे DQS संरेखण से अधिक लंबी होनी चाहिए।
अंत में, हमें यह ध्यान रखना चाहिए कि प्रत्येक बोर्ड स्टैक अलग है और इसलिए रिक्ति की आवश्यकताएं हैं। इसलिए, महत्वपूर्ण संकेतों के बीच -50dB से नीचे क्रॉसस्टॉक स्थापित करने के लिए एक फील्ड सॉल्वर (जैसे Cadence Clarity™ 3D सॉल्वर) का उपयोग किया जाना चाहिए। नोट: घड़ी से डीक्यूएस तक कोई लंबाई की आवश्यकता नहीं है, लेकिन घड़ी से कमांड/कंट्रोल/पते तक लंबाई की आवश्यकता है। लंबाई की आवश्यकता सामग्री के डीके (ढांकता हुआ स्थिरांक) और प्रत्येक एसडीआरएएम पर भार पर निर्भर करती है। 4.
DQS, DQ और DM नेटवर्क को स्टैक में किसी भी उपलब्ध आंतरिक स्ट्रिपलाइन परत को सौंपा जा सकता है। इसके बजाय, पता/कमांड/नियंत्रण और घड़ी को एसडीआरएएम के करीब परतों पर रूट किया जाना चाहिए ताकि ओवर-होल युग्मन को कम किया जा सके।
पता/कमांड/नियंत्रण एसडीआरएएम विअस में वायस को जमीन से जुड़ा होना चाहिए (छायांकित वायस) प्रत्येक एसडीआरएएम में वायएएस युग्मन को कम करने के लिए जोड़ा जाना चाहिए।
इसके अलावा, पता और नियंत्रण संदर्भ शक्ति परत या जमीन नियंत्रक पर निर्भर करती है। ध्यान दें कि DIMM में एड्रेस और कंट्रोल रेफरेंस पावर लेयर्स होते हैं, जबकि ऑन-बोर्ड BGAs (बॉल ग्रिड एरेज़) में शायद ही कभी एड्रेस और कंट्रोल रेफरेंस पावर लेयर्स होते हैं।
DDR4, पिछली पीढ़ी के मानक (DDR3) की तरह, इसके कार्यान्वयन में एक नए डिजाइन दृष्टिकोण की आवश्यकता है। जाहिर है, उन्नत प्रदर्शन को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन आवश्यकताओं को बदल दिया गया है, जो नवाचार का एक साइड इफेक्ट है। हालांकि, सही डिजाइन और टोपोलॉजी तकनीकों का पालन करने से इस नए समकालीन मानक का लाभ उठाकर प्रदर्शन को अधिकतम किया जा सकता है।
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