JP2013222314A - Electronic circuit board - Google Patents
Electronic circuit board Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013222314A JP2013222314A JP2012093514A JP2012093514A JP2013222314A JP 2013222314 A JP2013222314 A JP 2013222314A JP 2012093514 A JP2012093514 A JP 2012093514A JP 2012093514 A JP2012093514 A JP 2012093514A JP 2013222314 A JP2013222314 A JP 2013222314A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sdram
- circuit board
- electronic circuit
- memory
- differential clock
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、複数個のSDRAMを有するメモリを備えた電子回路基板に関する。 The present invention relates to an electronic circuit board including a memory having a plurality of SDRAMs.
DDR3 SDRAM(Double-Data-Rate3 Synchronous Dynamic Random Access Memory)は、半導体集積回路で構成されるDRAMの規格の一種であり、パーソナルコンピュータ(PC)や複合機等の画像形成装置など、各種電子機器の主記憶装置などとして用いられる。 DDR3 SDRAM (Double-Data-Rate3 Synchronous Dynamic Random Access Memory) is a kind of DRAM standard composed of semiconductor integrated circuits, and is used in various electronic devices such as personal computers (PCs) and image forming apparatuses such as multifunction peripherals. Used as a main storage device.
また、特許文献1には、読出しデータと読出しクロックの位相差を一定に保つようにした、標準SDRAMのメモリ制御回路が記載されている。このメモリ制御回路では、データバスのドライバとレシーバが分離して配置され、データバスは、データバスのドライバからレシーバまで接続され、データバスにSDRAMのメモリモジュールが接続され、クロック信号線は、データバスと信号伝搬遅延時間が等しくなるように各SDRAMに接続され、メモリ制御回路のレシーバの読み出しデータ取り込み用の同期信号として動作するように構成されている。
特許文献2には、異なる周波数でも外部の変更を最小限で最適位置に調整することが可能なメモリ制御集積回路が記載されている。このメモリ制御集積回路は、上位装置からの信号と入力クロックを入力しSDRAMを制御するメモリ制御集積回路であって、メモリ制御部とPLL(Phase-locked loop)とクロック分配部を有し、メモリ制御部はSDRAMを制御する信号を出力し、PLLは入力クロックとフィードバッククロックを入力し、入力クロックとフィードバッククロックに同期したクロックをクロック分配部へ供給し、クロック分配部がSDRAMに供給するSDRAMクロックとPLLの入力となるフィードバッククロックとSDRAMからのデータをラッチするためのリードクロックを出力するように構成した回路が記載されている。
特許文献3には、他機器に対して妨害電波を発生する可能性がなく、メモリ制御信号やクロック信号の波形を減衰させない安定したメモリ制御回路が記載されている。このメモリ制御回路は、メモリを制御するメモリコントローラと、メモリアドレスバス及びメモリ制御信号を駆動する駆動電流可変ドライバと、メモリをモジュール化したDIMMと、DIMMの搭載容量を検出するDIMM検出回路と、ドライバーの駆動能力を設定する駆動電流設定回路とCPUから構成し、搭載されるメモリの容量に対応して、ドライバーの駆動能力を自動調整することにより、クロックやアドレスバス、メモリ制御等の信号波形を好適にし、安定した回路動作を実現している。
特許文献4には、クロック信号に同期して動作するメモリにおけるクロック信号と制御信号との位相差を精度よく算出することが可能な半導体装置が記載されている。この半導体装置は、クロック信号に同期して動作し、制御信号の立ち上がりでクロック信号をサンプリングするサンプリング回路を有するメモリを制御する半導体装置であって、制御信号を所定の範囲内で遅延して出力する遅延手段と、遅延手段に制御信号の遅延量を変更させながら得られたサンプリング回路からのサンプリング結果に基づいて、サンプリング回路のセットアップ時間又はホールド時間を満足しないことによって生じるサンプリング結果の不定の範囲を抽出する抽出手段と、抽出手段によって抽出された不定の範囲に基づいてクロック信号と制御信号との位相差を求め、制御信号の遅延量を調整する調整手段とを備えている。
また、DDR3 SDRAMのモジュール規格として、非特許文献1には、JEDEC半導体技術協会により定められたUnbuffered Double Data Rate Synchronous DRAM Dual In-Line Small Outline Memory Modules(DDR3 SDRAM SO−DIMMs)の設計仕様が記載されている。
In addition, as a module standard of DDR3 SDRAM, Non-Patent
ところで、PC用マザーボードを始めとする電子回路基板には、メインメモリが搭載されている。その中でもノートPCのように実装面積の制限が厳しいものや、組み込み機器用にメモリ容量が固定であるものについては、貫通基板上でSDRAMを直接実装すること、つまりオンボードにてSDRAMを複数有するメインメモリを実装することがある。 Incidentally, a main memory is mounted on an electronic circuit board such as a PC motherboard. Among them, for those with a limited mounting area, such as a notebook PC, and those with a fixed memory capacity for embedded devices, the SDRAM is mounted directly on the through-substrate, that is, it has a plurality of SDRAMs on board. May implement main memory.
しかしながら、使用するプラットフォームによっては、DIMMのサポートのみで、オンボードの設計仕様を公開していない場合もある。その際、JEDEC半導体技術協会の仕様に準拠してオンボード設計を行うことが一般的であるが、当該仕様はDIMMそのものの設計仕様(配線長やパターンの引き方等)を定めたものであり、実装対象である貫通基板の制約から、そのJEDECの仕様を直接採用することが困難になり、設計が困難となる場合が多い。 However, depending on the platform used, there is a case where only the DIMM is supported and the on-board design specification is not disclosed. At that time, it is common to perform on-board design in accordance with the specifications of the JEDEC Semiconductor Technology Association, but this specification defines the design specifications (wiring length, pattern drawing, etc.) of the DIMM itself. In many cases, it is difficult to directly adopt the JEDEC specification due to the limitation of the through-hole substrate to be mounted, which makes designing difficult.
また、オンボードにてメインメモリが実装される場合に限らず、複数個のSDRAMが片面に搭載されたDIMMの基板がソケットを介して搭載された電子回路基板であっても、SDRAMへのスタブ長を短く且つSDRAMの設置密度を高く設計することは難しく、そのため信号品質も決して良いとは言えない。 In addition, not only when the main memory is mounted on-board, even when a DIMM board on which a plurality of SDRAMs are mounted on one side is an electronic circuit board mounted via a socket, a stub for the SDRAM is used. It is difficult to design a short length and high SDRAM installation density, and therefore signal quality is never good.
また、複数のSDRAMを搭載した片面基板に対するこのような問題は、非特許文献1に記載の技術に限らず、特許文献1〜4に記載の技術でも同様に生じ得る。実際、これらの技術では、片面基板として構成したモジュールでは、単一のDIMMに対して1系統のクロック信号が入力されている。よって、クロック信号がDIMM内の全てのSDRAMに使用されるため負荷が大きくなって信号品質が悪くなると共に、全てのSDRAMに繋ぐ際にクロック信号線の配線ができるだけ最短距離に近づくように調整する必要があるが、そのような調整は難しく、また最短距離となったとしてもスタブの距離が長くなってしまうことが多い。また、スタブの距離が長くなってしまった場合にはそれによっても信号品質が悪くなってしまう。
Further, such a problem with respect to a single-sided substrate on which a plurality of SDRAMs are mounted is not limited to the technique described in Non-Patent
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数個のSDRAMを有するメモリを備えた電子回路基板において、設計の難易度を低減させると共に信号品質を向上させることにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to reduce design difficulty and improve signal quality in an electronic circuit board including a memory having a plurality of SDRAMs. There is.
上記課題を解決するために、本発明の第1の技術手段は、N個(Nは3以上の整数)のSDRAMを片面に有するメモリと、該メモリを制御するメモリコントローラとを備えた電子回路基板であって、前記N個のSDRAMに対してL(LはNより小さい2以上の整数)系統の差動クロック信号を入力するように、前記N個のSDRAMをFly−by構造で配線し、前記メモリコントローラは、ライトレベリング手法により決定した前記N個のSDRAMのそれぞれの遅延量に基づき、前記L系統の差動クロック信号を使用して前記N個のSDRAMを制御することを特徴としたものである。 In order to solve the above problems, a first technical means of the present invention is an electronic circuit including a memory having N (N is an integer of 3 or more) SDRAM on one side and a memory controller for controlling the memory. The N SDRAMs are wired in a Fly-by structure so that a differential clock signal of L (L is an integer of 2 or more smaller than N) system is input to the N SDRAMs. The memory controller controls the N SDRAMs using the L-system differential clock signals based on the delay amounts of the N SDRAMs determined by a write leveling method. Is.
本発明の第2の技術手段は、第1の技術手段において、KをLより小さい1以上の整数の集合として、第(L−K)番目の差動クロック入力端子から第(L−K)系統の差動クロック信号を入力するように配線した第(L−K)番目のSDRAM群と、第(L−K+1)番目の差動クロック入力端子から第(L−K+1)系統の差動クロック信号を入力するように配線した第(L−K+1)番目のSDRAM群とについて、前記第(L−K)番目のSDRAM群における前記第(L−K)番目の差動クロック入力端子から最も長い配線長をもつSDRAMを経由して、前記第(L−K+1)番目のSDRAM群の前記第(L−K+1)番目の差動クロック入力端子から最も短い配線長をもつSDRAMに至るまで、仮想的に配線した場合の仮想配線長と、前記第(L−K+1)番目の差動クロック入力端子から前記最も短い配線長をもつSDRAMへの配線長と、を同じ長さにしたことを特徴としたものである。 According to a second technical means of the present invention, in the first technical means, K is defined as a set of one or more integers smaller than L, and the (LK) th to the (LK) th differential clock input terminal. The (LK) th SDRAM group wired to input the differential clock signal of the system, and the (LK + 1) th differential clock from the (LK + 1) th differential clock input terminal. The (L−K + 1) th SDRAM group wired to input signals is the longest from the (L−K) th differential clock input terminal in the (L−K) th SDRAM group. From the (L−K + 1) th SDRAM group through the SDRAM having the wiring length to the SDRAM having the shortest wiring length from the (L−K + 1) th differential clock input terminal to the SDRAM having the shortest wiring length. Temporary when wired to The wiring length, in which is characterized in that a, the wiring length to the first (L-K + 1) -th SDRAM with the shortest wiring length from the differential clock input terminals the same length.
本発明の第3の技術手段は、第1又は第2の技術手段において、LはNの約数であり、前記L系統の差動クロック信号のそれぞれは、N/L個のSDRAM群毎に入力するように配線されていることを特徴としたものである。 According to a third technical means of the present invention, in the first or second technical means, L is a divisor of N, and each of the L differential clock signals is provided for each of N / L SDRAM groups. It is characterized by being wired to input.
本発明の第4の技術手段は、第1〜第3のいずれか1の技術手段において、前記N個のSDRAMは、前記電子回路基板の片面に直接搭載されていることを特徴としたものである。 According to a fourth technical means of the present invention, in any one of the first to third technical means, the N SDRAMs are directly mounted on one side of the electronic circuit board. is there.
本発明の第5の技術手段は、第1〜第3のいずれか1の技術手段において、前記N個のSDRAMは、前記電子回路基板にソケットを介して搭載された基板の片面に搭載されていることを特徴としたものである。 According to a fifth technical means of the present invention, in any one of the first to third technical means, the N SDRAMs are mounted on one side of a substrate mounted on the electronic circuit board via a socket. It is characterized by being.
本発明の第6の技術手段は、第1〜第5のいずれか1の技術手段において、前記SDRAMは、DDR3 SDRAMであることを特徴としたものである。 According to a sixth technical means of the present invention, in any one of the first to fifth technical means, the SDRAM is a DDR3 SDRAM.
本発明によれば、複数個のSDRAMを有するメモリを備えた電子回路基板において、クロックを複数系統使用することにより、設計の難易度を低減させると共に信号品質を向上させることが可能になる。 According to the present invention, it is possible to reduce design difficulty and improve signal quality by using a plurality of clocks in an electronic circuit board having a memory having a plurality of SDRAMs.
本発明に係る電子回路基板は、PCや画像形成装置等の各種電子機器に搭載することが可能な基板である。本発明に係る電子回路基板について、片面に8つのSDRAMを搭載した構成を説明する。 The electronic circuit board according to the present invention is a board that can be mounted on various electronic devices such as a PC and an image forming apparatus. A configuration in which eight SDRAMs are mounted on one side of the electronic circuit board according to the present invention will be described.
まず、このような8つのSDRAMが片面に搭載された電子回路基板は、非特許文献1には記載されていないため、非特許文献1に記載の8つのSDRAMのチップが両面に搭載されたType BとTypeDを片面実装にするように設計変更することで、上記の電子回路基板を構成した場合について、図1及び図2を参照しながら説明する。
First, since an electronic circuit board on which one of these eight SDRAMs is mounted is not described in Non-Patent
図1は、非特許文献1に記載のType BのDIMMを、8つのSDRAMを全て片面にオンボードで搭載するように変更した電子回路基板を示す概略図で、図2は、非特許文献1に記載のType DのDIMMを、8つのSDRAMを全て片面にオンボードで搭載するように変更した電子回路基板を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an electronic circuit board in which the Type B DIMM described in
図1に示すように、1ランクで両面実装のType BのDIMMを電子回路基板100にオンボードで実装する場合には、8つのSDRAM(M0〜M7)でなるメモリ102を片面に実装し、同面にそのメモリ102を制御するメモリコントローラ101を実装することになる。この電子回路基板100では、Fly−by構造とするために元の両面にあったSDRAMの間を配線を展開するようにして片面に実装することになるが、Type Bと同じく差動クロック信号CLK0の信号線を1系統にして、その信号線を8つのSDRAM(M0〜M7)の中央に通している。
As shown in FIG. 1, when a Type B DIMM of both ranks and mounted on both sides is mounted on the
しかし、例えば符号103で示す箇所のように、主信号線の分岐点から各SDRAMのピンまでの分岐部分(スタブ)の距離が長くなり過ぎ、メモリコントローラ101側で規定される配線長の仕様を満たさない上に、信号品質が劣化してしまう。なお、Type B自体は、両面実装であるため、分岐点からのスタブの距離が基板の厚みと同程度で済むため、スタブの長さが問題になることはない。
However, for example, as indicated by
また、図2に示すように、2ランクで両面実装のType DのDIMMを電子回路基板110にオンボードで実装する場合も図1と同様に、8つのSDRAM(M0〜M7)でなるメモリ112を片面に実装し、同面にそのメモリ112を制御するメモリコントローラ111を実装することになる。この電子回路基板110では、Fly−by構造とするために元の両面にあったSDRAMの間を配線を展開するようにして片面に実装することになるが、Type Dと同じく差動クロック信号の信号線を単純に2系統(CLK0とCLK1)にして、その信号線を4つのSDRAM(M0〜M3)と4つのSDRAM(M4〜M7)のそれぞれに近接させた位置に設けている(但し、図2ではSDRAMの中心を信号線が通るように図示している)。
In addition, as shown in FIG. 2, when a Type D DIMM of two ranks and mounted on both sides is mounted on the
しかし、CLK0,CLK1と等長で配線する必要があるコマンド/制御系の信号(CMD/CTL系の信号)は、4つのSDRAM(M0〜M3)と4つのSDRAM(M4〜M7)との間の中間を通す必要が生じる。よって、例えば符号113で示す箇所のように、コマンド/制御系の信号CMD/CTLの主信号線の分岐点から各SDRAMのピンまでのスタブの距離が長くなり過ぎ、メモリコントローラ111側で規定される配線長の仕様を満たさない上に、信号品質が劣化してしまう。なお、Type D自体は、両面実装であるため、分岐点からのスタブの距離が基板の厚みと同程度で済むため、スタブの長さが問題になることはない。
However, command / control signals (CMD / CTL signals) that need to be wired with the same length as CLK0 and CLK1 are between four SDRAMs (M0 to M3) and four SDRAMs (M4 to M7). It is necessary to pass through the middle. Therefore, for example, as indicated by
次に、図3及び図4を参照しながら、他の配線例を説明する。図3は、8つのSDRAMを全て片側にオンボードで搭載した電子回路基板の例を示す図で、図4は、図3におけるメモリの詳細な配線例を示す図である。 Next, another wiring example will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram showing an example of an electronic circuit board on which all eight SDRAMs are mounted on one side, and FIG. 4 is a diagram showing a detailed wiring example of the memory in FIG.
図3で示す電子回路基板120は、2ランク、両面実装、合計16チップのType Fの配線を参照して、メモリ122を、1ランク且つ片面実装で8つのSDRAM(チップ)を順に結ぶ構成としている。メモリ122は、電子回路基板120にオンボードで実装されており、仮想のSO−DIMMと言える。
The
メモリコントローラ121は、メモリ122を制御するコントローラであり、メモリ122と同面に実装されている。また、メモリコントローラ121からは、クロック信号CLK0の信号線とコマンド/制御系の信号CMD/CTLの信号線とが、8つのチップがチップM3,M0,M1,M2,M4,M6,M7,M5の順番に繋がれるようにFly−by構造で配線されている。その他、図示しないが、メモリコントローラ11からは、メモリ122における8つのチップM0〜M7のそれぞれに対してデータ線も接続されている。なお、このような配線(Fly−by配線)は、波形品質向上手法として用いられる配線であって、DDR3の配線の特徴でもあり、非特許文献1に記載の仕様上、CS(チップセレクト)が1系統に対してクロック信号も1系統にて配線/制御を行っている。
The
メモリ122におけるクロック信号の信号線について、図4を参照しながら細部を説明する。メモリ122は、クロック信号として差動クロック信号CK3,CK3#を入力するための入力端子123a,123bを有する。そして、それらの入力端子123a,123bに繋がった信号線は、8つのチップがM3,M0,M1,M2,M4,M6,M7,M5の順番にFly−by構造で配線されている。
Details of the signal lines of the clock signal in the
また、入力端子123a,123bの近くの信号線の間にコンデンサ126を設けると共に、信号線の末端には抵抗127a,127bとコンデンサ128を設け、クロック信号CK3とクロック信号CK3#との電位差を保っている。なお、抵抗127a,127bは、信号線を電子回路基板120の基板層の中層に配し、その中層からコンデンサ128に信号線を接続するために表層に出した場合に生じる抵抗である。そして、図4では、2つの信号線から各SDRAMのチップへのスタブに相当する部分を強調して図示しているが、このような配線方法ではスタブが極端に短くなるように配線することは可能である。
Further, a
次に、図5及び図6を参照しながら、本発明に係る電子回路基板の配線例を説明する。図5は、本発明に係る電子回路基板の一例であって、8つのSDRAMを全て片側にオンボードで搭載した電子回路基板の一例を示す図である。また、図6は、図5におけるメモリの詳細な配線例を示す図である。 Next, a wiring example of the electronic circuit board according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram showing an example of an electronic circuit board according to the present invention, in which all eight SDRAMs are mounted on one side on board. FIG. 6 is a diagram showing a detailed wiring example of the memory in FIG.
本発明に係る電子回路基板10は、N個のSDRAMを有するメモリ12とメモリコントローラ11とを備える。ここで、Nは3以上の整数であり、4以上であることが一般的である。図5や図6の例では、メモリ12は8つのSDRAM(SDRAMのチップM0〜M7)を備える。
The
さらに、本発明に係る電子回路基板10は、N個のSDRAMに対してL系統の差動クロック信号を入力するように、N個のSDRAMをFly−by構造で配線する。つまり、ディジーチェーンでN個のSDRAMを数珠繋ぎにつないで配線する。ここで、LはNより小さい2以上の整数とし、図6の例では差動クロック信号CK3,CK3#と差動クロック信号CK4,CK4#との2系統の差動クロック信号を入力するように配線される。
Furthermore, the
また、メモリコントローラ11は、メモリ12を制御するコントローラであり、ライトレベリング手法により決定したN個のSDRAMのそれぞれの遅延量に基づき、L系統の差動クロック信号を使用してN個のSDRAMを制御する。差動クロック信号CK,CK#は、DDR3 SDRAMが動作する基準となるタイミング決定を行うための信号であり、各SDRAMは、CKの上がりエッジとCK#の下がりエッジの交点を基準にコマンドやアドレス(読み出し/書き込み)を受け取り、CKとCK#の交点を基準にデータの入出力を行う。このとき、決定した遅延量に基づきコマンド/制御系の信号をずらしておけばよい。また、遅延量の決定は、電源が供給された段階で毎回行うなどすればよい。
The
なお、SDRAMがDDR3 SDRAMであることを前提として説明するが、これに限らず、N個のSDRAMをFly−by構造で配線されており、且つライトレベリング手法により決定したN個のSDRAMのそれぞれの遅延量に基づき、L系統の差動クロック信号を使用してN個のSDRAMを制御できるものであればよい。例えば、現在規格を策定中のDDR4 SDRAMもこのような制御が可能なように規格化されるのであれば、適用することができる。 The description will be made on the assumption that the SDRAM is a DDR3 SDRAM. However, the present invention is not limited to this. N SDRAMs are wired in a Fly-by structure, and each of the N SDRAMs determined by the write leveling method is used. Any device that can control N SDRAMs using L differential clock signals based on the delay amount may be used. For example, a DDR4 SDRAM for which a standard is currently being formulated can be applied if it is standardized so that such control is possible.
図5をさらに参照しながら、電子回路基板10の構成について説明する。図5の電子回路基板10は、図3の電子回路基板120の配線と同様に、メモリ12を、1ランク且つ片面実装で8つのSDRAM(SDRAMのチップ)を順に結ぶ構成としている。メモリ12は、電子回路基板10にオンボードで実装されており、仮想のSO−DIMMと言える。このように、SDRAMは、電子回路基板10の片面に直接搭載されることが好ましい。なお、SDRAMの記憶容量としては、2Gbitや4Gbitなどが挙げられるがこれに限ったものではない。
The configuration of the
メモリコントローラ11は、メモリ12と同面に実装されている。また、メモリコントローラ11からは、コマンド/制御系の信号CMD/CTLの信号線が、8つのチップがチップM3,M0,M1,M2,M4,M6,M7,M5の順番に繋がれるようにFly−by構造で配線されている。また、図示しないが、メモリコントローラ11からは、メモリ12における8つのチップM0〜M7のそれぞれに対してデータ線も接続されている。ここまでの構成については、電子回路基板10と電子回路基板120とは同じである。
The
しかし、電子回路基板10は、電子回路基板120とクロック信号の信号線の配線方法について異なっている。具体的に説明すると、メモリコントローラ11からは、クロック信号CLK0の信号線が、4つのチップがチップM3,M0,M1,M2の順番に繋がれるようにFly−by構造で配線されている。さらに、メモリコントローラ11からは、クロック信号CLK1の信号線が、残りの4つのチップがチップM4,M6,M7,M5の順番に繋がれるようにFly−by構造で配線されている。
However, the
本発明においても、クロック信号の信号線やコマンド/制御系の信号の信号線で採用するFly−by構造は、具体的には、各チップをデイジーチェーンでつなぐことで最短距離配線を実現し、品質向上を図るものである。 Also in the present invention, the Fly-by structure employed in the signal line of the clock signal and the signal line of the command / control system specifically realizes the shortest distance wiring by connecting the chips with a daisy chain, It is intended to improve quality.
但し、このままでは信号のタイミングにズレが発生してしまうため「ライトレベリング」と呼ばれる手法により、クロック信号に対するコマンド/制御系の信号等の遅延量を決定し、出力タイミングを調整することでこの問題を解決している。このように、電子回路基板10では、電子回路基板120と同様にDDR3の配線の特徴であるFly−by配線を採用するものの、CSが1系統に対してクロック信号を2系統で配線し、そのCS1系統の制御を行っている。
However, if the signal timing is shifted as it is, this problem is caused by adjusting the output timing by determining the delay amount of the command / control system signal etc. with respect to the clock signal by a method called “write leveling”. Has solved. As described above, the
この制御に関し、メモリ12のBIOS(Basic Input/Output System)内に、各SDRAMの動作タイミング等の各種情報を示すSPD(Serial Presence Detect)データを埋め込み、メモリコントローラ11が、起動時にBIOSからそれを展開するように構成しておけば、各SDRAMの動作を制御できる。なお、メモリコントローラ11内のEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)にSPDデータを格納しておき、そこから読み込むことも可能に構成してもよい。その場合、ユーザ操作によるコンフィグレーション設定にて動作タイミング等を選択することが可能になる。
With regard to this control, SPD (Serial Presence Detect) data indicating various information such as the operation timing of each SDRAM is embedded in the BIOS (Basic Input / Output System) of the
メモリ12におけるクロック信号の信号線について、図6を参照しながら細部を説明する。メモリ12は、クロック信号として差動クロック信号CK3,CK3#を入力するための入力端子13a,13bを有する。そして、それらの入力端子13a,13bに繋がった信号線は、4つのチップがチップM3,M0,M1,M2の順番にFly−by構造で配線されている。また、入力端子13a,13bの近くの信号線の間にコンデンサ15を設けると共に、信号線の末端には抵抗17a,17bとコンデンサ18を設け、クロック信号CK3とクロック信号CK3#との電位差を保っている。
Details of the signal lines of the clock signal in the
さらに、メモリ12は、クロック信号として差動クロック信号CK4,CK4#を入力するための入力端子14a,14bを有する。そして、それらの入力端子14a,14bに繋がった信号線は、4つのチップがチップM4,M6,M7,M5の順番にFly−by構造で配線されている。また、入力端子14a,14bの近くの信号線の間にコンデンサ16を設けると共に、信号線の末端には抵抗19a,19bとコンデンサ20を設け、クロック信号CK4とクロック信号CK4#との電位差を保っている。
Further, the
なお、抵抗17a,17bは、信号線を電子回路基板10の基板層の中層に配し、その中層からコンデンサ18に信号線を接続するために表層に出した場合に生じる抵抗であり、抵抗19a,19bも中層からコンデンサ20に信号線を接続するために表層に出した場合に生じる抵抗である。但し、本発明では、クロック信号や他の信号の信号線は中層(つまり基板の層内)に配する必要はなく、表層に配してもよい。
The
また、図6でも図4と同様、4つの信号線から各SDRAMのチップへのスタブに相当する部分を強調して図示しているが、このような配線方法ではスタブが極端に短くなるように配線し、信号品質を向上させることは可能である。 Also, in FIG. 6, as in FIG. 4, the portion corresponding to the stub from the four signal lines to each SDRAM chip is highlighted, but such a wiring method makes the stub extremely short. It is possible to wire and improve the signal quality.
以上のように、図5で示す電子回路基板10は、図3の電子回路基板120に対して、クロック信号を分断して2系統で配線している。これにより、クロック信号の負荷が8チップから4チップに減少して信号品質が向上し、またクロック信号の信号線の配線長の調整が容易になる(難易度が下がる)。このように、電子回路基板10によれば、クロックを複数系統使用することにより、オンボード設計の難易度を低減させると共に信号品質を向上させることが可能になる。
As described above, the
ここで、メモリコントローラ11が、図3の電子回路基板120におけるメモリコントローラ121と同等のコマンド/制御信号やデータ信号で、チップM0〜M7に対して同じデータの読み書きができるように構成することが好ましい。
Here, the
そのためには、クロック信号CLK1(差動クロック信号CK4,CK4#)の1チップ目(他の信号系統であるコマンド/制御の信号系統から見ると5チップ目)までのクロック信号の信号線の配線長は、仮にクロック信号CLK0(差動クロック信号CK3,CK3#)で5チップ目まで配線した場合の配線長と等長にする必要がある。 For this purpose, wiring of clock signal signal lines up to the first chip of the clock signal CLK1 (differential clock signals CK4, CK4 #) (fifth chip when viewed from the command / control signal system which is another signal system) is performed. The length needs to be equal to the wiring length when wiring up to the fifth chip with the clock signal CLK0 (differential clock signals CK3, CK3 #).
図6で説明すると、第1番目の差動クロック入力端子13a,13bから第1系統の差動クロック信号CK3,CK3#を入力するように配線した第1番目のSDRAM群(チップM0〜M3)と、第2番目の差動クロック入力端子14a,14bから第2系統の差動クロック信号CK4,CK4#を入力するように配線した第2番目のSDRAM群(チップM4〜M7)とについて、配線長の制限を設ける。
Referring to FIG. 6, the first SDRAM group (chips M0 to M3) wired to input the first system differential clock signals CK3 and CK3 # from the first differential
この制限とは、第1番目のSDRAM群(チップM0〜M3)における第1番目の差動クロック入力端子13a,13bから最も長い配線長をもつSDRAM(チップM2)を経由して、第2番目のSDRAM群(チップM4〜M7)の第2番目の差動クロック入力端子14a,14bから最も短い配線長をもつSDRAM(チップM4)に至るまで、仮想的に配線した場合の仮想配線長(つまりTL0A+TL0B+TL1+TL3+TL4+TL5+TL6+「TL6の後端とTL9の先端との間を直線で結ぶ配線部分」+TL9+TL2-9の長さ)と、第2番目の差動クロック入力端子14a,14bから上記チップM4への配線長(つまりTL8A+TL8B+TL9+TL2-9の長さ)と、を同じ長さにする、といったものである。なお、図6では簡略化のため同じ長さになっていないように見えるが、例えば配線部分TL8Bをジグザグにするなどして同じ長さにすればよい。また、上記仮想配線長は、差動クロック信号について仮想的に配線した場合の配線長であり、コマンド/制御信号やデータ信号についての実際の配線で説明すると、入力端子から第1番目のSDRAM群(チップM0〜M3)を経由してSDRAM(チップM4)まで配線した長さに相当する。
This restriction refers to the second through the SDRAM (chip M2) having the longest wiring length from the first differential
以上、本発明に係る電子回路基板として、8つのSDRAM(SDRAMのチップ)をオンボードで実装すると共に、4つのチップのそれぞれに対して別々の系統の差動クロック信号(合計2系統の差動クロック信号)を入力するように、8つのチップをFly−by構造で配線した例を挙げた。 As described above, as an electronic circuit board according to the present invention, eight SDRAMs (SDRAM chips) are mounted on-board, and different systems of differential clock signals (total of two systems of differentials) are provided for each of the four chips. An example in which eight chips are wired in a Fly-by structure so as to input a clock signal) is given.
しかしながら、本発明はこの例に限ったものではなく、この例と同様の考え方を適用して次のように構成することができる。すなわち、電子回路基板は、KをLより小さい1以上の整数の集合として、第(L−K)番目の差動クロック入力端子から第(L−K)系統の差動クロック信号を入力するように配線した第(L−K)番目のSDRAM群と、第(L−K+1)番目の差動クロック入力端子から第(L−K+1)系統の差動クロック信号を入力するように配線した第(L−K+1)番目のSDRAM群とについて、配線長の制限を設ける。 However, the present invention is not limited to this example, and can be configured as follows by applying the same idea as this example. That is, the electronic circuit board inputs the (LK) system differential clock signal from the (LK) th differential clock input terminal, where K is a set of one or more integers smaller than L. The (LK) th SDRAM group wired to the (L−K + 1) th differential clock signal is input from the (L−K + 1) th differential clock input terminal. For the (L−K + 1) th SDRAM group, a limitation on the wiring length is provided.
この制限とは、第(L−K)番目のSDRAM群における第(L−K)番目の差動クロック入力端子から最も長い配線長をもつSDRAM(最長の配線長をもつSDRAM、以下、末端のSDRAM)を経由して、第(L−K+1)番目のSDRAM群の第(L−K+1)番目の差動クロック入力端子から最も短い配線長をもつSDRAM(最短の配線長をもつSDRAM、以下、先端のSDRAM)に至るまで、仮想的に配線した場合の仮想配線長と、第(L−K+1)番目の差動クロック入力端子から上記先端のSDRAMへの配線長と、を同じ長さにする、といったものである。 This restriction refers to the SDRAM having the longest wiring length from the (LK) th differential clock input terminal in the (LK) th SDRAM group (the SDRAM having the longest wiring length, hereinafter referred to as the terminal). SDRAM having the shortest wiring length from the (L−K + 1) th differential clock input terminal of the (L−K + 1) th SDRAM group via the SDRAM) (SDRAM having the shortest wiring length; The virtual wiring length when virtually wired until the leading SDRAM is made the same as the wiring length from the (L−K + 1) th differential clock input terminal to the leading SDRAM. And so on.
なお、ここでNは8に限らず、3以上であればよい。また、図6の例は、L=2、K={1}である場合の例となる。また、図示しないが、L=4(つまり4系統のクロック)、K={1,2,3}である場合の制限についても同様であり、この場合には隣り合う3組のSDRAM群同士について、仮想配線長と同じ配線長となるように配線を行えばよい。 Here, N is not limited to 8, but may be 3 or more. Further, the example of FIG. 6 is an example when L = 2 and K = {1}. Although not shown, the same applies to the restrictions when L = 4 (that is, four clocks) and K = {1, 2, 3}. In this case, three adjacent SDRAM groups are also connected. The wiring may be performed so as to have the same wiring length as the virtual wiring length.
つまり、第(L−K+1)番目の差動クロック入力端子から第(L−K+1)系統の差動クロック信号を上記先端のSDRAMに入力するように配線しているが、この配線長が、上記の仮想配線長と同じになるように配線し、差動クロック信号の遅延が、従来のDIMMでのデータの遅延(例えば図3の電子回路基板120でのデータの遅延も同様)と合うようにして、メモリコントローラ側の制御を行い易くしている。
In other words, the (L−K + 1) th differential clock input terminal is wired so as to input the (L−K + 1) th differential clock signal to the SDRAM at the leading end. So that the delay of the differential clock signal matches the data delay in the conventional DIMM (for example, the data delay in the
また、図6で例示したように、L系統の差動クロック信号のそれぞれは、N/L個のSDRAM群毎に入力するように配線されていることが好ましい。但し、LはNの約数とする。なお、このように、SDRAM群は同じ数であることが好ましいが、同じ数でなくても同様の考え方で配線長を決めることができる。例えば、N=12で、第1のSDRAM群が4チップからなり、第2のSDRAM群は6チップからなり、第3のSDRAM群も6チップからなるようにメモリを構成してもよい。 Further, as illustrated in FIG. 6, it is preferable that each of the L-system differential clock signals is wired so as to be input every N / L SDRAM groups. However, L is a divisor of N. As described above, the number of SDRAM groups is preferably the same, but the wiring length can be determined based on the same concept even if the number is not the same. For example, the memory may be configured such that N = 12, the first SDRAM group is composed of 4 chips, the second SDRAM group is composed of 6 chips, and the third SDRAM group is also composed of 6 chips.
次に、図7を参照しながら、電子回路基板における各構成の配置例を挙げる。図7は、図5の電子回路基板におけるCPU(Central Processing Unit)、メモリ、及びメモリコントローラの配置例を示す図である。 Next, referring to FIG. 7, an arrangement example of each component on the electronic circuit board will be given. 7 is a diagram illustrating an arrangement example of a CPU (Central Processing Unit), a memory, and a memory controller in the electronic circuit board of FIG.
図7に示すように、電子回路基板10において、メモリ12とメモリコントローラ11は、CPU21等のプロセッサと共に実装されるが、この配置としては、CPU21によってメモリコントローラ11が制御され、メモリコントローラ11によってメモリ12が制御されるため、その順番で配置しておくことが、配線長を短くする上で好ましい。このような配置で従来の電子回路基板を構成している場合には、メモリが配置されていた位置に本発明で用いるメモリ12を搭載するだけでよい。
As shown in FIG. 7, in the
以上、N個のSDRAMが電子回路基板の片面に直接搭載されていること、つまりN個のSDRAMが電子回路基板にオンボード実装(無論、片面への実装)することを前提に説明したが、N個のSDRAMは、電子回路基板にソケットを介して搭載された基板の片面に搭載されていてもよい。この基板は片面実装のDIMMに相当し、この電子回路基板上には、そのDIMMとそれを制御するメモリコントローラとが設けられていることになる。このような搭載方法を採用した場合でも、クロックを複数系統使用することにより、設計の難易度を低減させると共に信号品質を向上させることは可能である。 The above description is based on the assumption that N SDRAMs are directly mounted on one side of the electronic circuit board, that is, N SDRAMs are mounted on the board (of course, mounted on one side). The N SDRAMs may be mounted on one side of a substrate mounted on the electronic circuit board via a socket. This board corresponds to a single-sided mounting DIMM, and the DIMM and a memory controller for controlling the DIMM are provided on the electronic circuit board. Even when such a mounting method is adopted, it is possible to reduce the design difficulty and improve the signal quality by using a plurality of clocks.
10…電子回路基板、11…メモリコントローラ、12…メモリ、13a,13b,14a,14b…差動クロック入力端子(入力端子)、15,16,18,20…コンデンサ、17a,17b,19a,19b…抵抗、21…CPU。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記N個のSDRAMに対してL(LはNより小さい2以上の整数)系統の差動クロック信号を入力するように、前記N個のSDRAMをFly−by構造で配線し、
前記メモリコントローラは、ライトレベリング手法により決定した前記N個のSDRAMのそれぞれの遅延量に基づき、前記L系統の差動クロック信号を使用して前記N個のSDRAMを制御することを特徴とする電子回路基板。 An electronic circuit board comprising a memory having N (N is an integer of 3 or more) SDRAM on one side, and a memory controller for controlling the memory,
The N SDRAMs are wired in a Fly-by structure so that L (L is an integer of 2 or more smaller than N) system differential clock signals are input to the N SDRAMs.
The memory controller controls the N SDRAMs using the L-system differential clock signals based on delay amounts of the N SDRAMs determined by a write leveling method. Circuit board.
前記第(L−K)番目のSDRAM群における前記第(L−K)番目の差動クロック入力端子から最も長い配線長をもつSDRAMを経由して、前記第(L−K+1)番目のSDRAM群の前記第(L−K+1)番目の差動クロック入力端子から最も短い配線長をもつSDRAMに至るまで、仮想的に配線した場合の仮想配線長と、前記第(L−K+1)番目の差動クロック入力端子から前記最も短い配線長をもつSDRAMへの配線長と、を同じ長さにしたことを特徴とする請求項1に記載の電子回路基板。 Assuming that K is a set of one or more integers smaller than L, the (L−K) -th differential clock signal is input from the (L−K) -th differential clock input terminal. The (L−K + 1) th SDRAM group wired to input the (L−K + 1) th differential clock signal from the (K) th SDRAM group and the (L−K + 1) th differential clock input terminal. About the group
The (L−K + 1) th SDRAM group via the SDRAM having the longest wiring length from the (L−K) th differential clock input terminal in the (L−K) th SDRAM group. Virtual wiring length when virtually wired from the (L−K + 1) th differential clock input terminal to the SDRAM having the shortest wiring length, and the (L−K + 1) th differential clock 2. The electronic circuit board according to claim 1, wherein a wiring length from the clock input terminal to the SDRAM having the shortest wiring length is the same.
前記L系統の差動クロック信号のそれぞれは、N/L個のSDRAM群毎に入力するように配線されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子回路基板。 L is a divisor of N;
The electronic circuit board according to claim 1, wherein each of the L-system differential clock signals is wired so as to be input to each of N / L SDRAM groups.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012093514A JP2013222314A (en) | 2012-04-17 | 2012-04-17 | Electronic circuit board |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012093514A JP2013222314A (en) | 2012-04-17 | 2012-04-17 | Electronic circuit board |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013222314A true JP2013222314A (en) | 2013-10-28 |
Family
ID=49593230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012093514A Ceased JP2013222314A (en) | 2012-04-17 | 2012-04-17 | Electronic circuit board |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013222314A (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005322251A (en) * | 2004-05-08 | 2005-11-17 | Samsung Electronics Co Ltd | Integrated circuit memory device that supports memory module related to selective mode resister set command, memory controller and method |
JP2007053345A (en) * | 2005-07-08 | 2007-03-01 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor memory module having a bus architecture |
JP2008054324A (en) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Altera Corp | Write leveling implementation in programmable logic device |
JP2009510562A (en) * | 2005-09-26 | 2009-03-12 | ラムバス・インコーポレーテッド | Memory module comprising a plurality of integrated circuit memory devices and a plurality of buffer devices in a matrix topology |
JP2009075682A (en) * | 2007-09-18 | 2009-04-09 | Fujitsu Ltd | Memory control circuit, delay time control unit, delay time control method, and delay time control program |
-
2012
- 2012-04-17 JP JP2012093514A patent/JP2013222314A/en not_active Ceased
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005322251A (en) * | 2004-05-08 | 2005-11-17 | Samsung Electronics Co Ltd | Integrated circuit memory device that supports memory module related to selective mode resister set command, memory controller and method |
JP2007053345A (en) * | 2005-07-08 | 2007-03-01 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor memory module having a bus architecture |
JP2009510562A (en) * | 2005-09-26 | 2009-03-12 | ラムバス・インコーポレーテッド | Memory module comprising a plurality of integrated circuit memory devices and a plurality of buffer devices in a matrix topology |
JP2008054324A (en) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Altera Corp | Write leveling implementation in programmable logic device |
JP2009075682A (en) * | 2007-09-18 | 2009-04-09 | Fujitsu Ltd | Memory control circuit, delay time control unit, delay time control method, and delay time control program |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11823732B2 (en) | High capacity memory system using standard controller component | |
US11317510B2 (en) | Load reduced memory module | |
US20210193197A1 (en) | Memory controller with staggered request signal output | |
US7793043B2 (en) | Buffered memory architecture | |
US10283176B2 (en) | Delay-locked loop circuit and semiconductor memory device including the same | |
US6282210B1 (en) | Clock driver with instantaneously selectable phase and method for use in data communication systems | |
JP3960583B2 (en) | Semiconductor memory device and system having memory module including the same | |
JP4823009B2 (en) | Memory card and host device | |
TW460784B (en) | Computer motherboard supporting different types of memories | |
JP2009294864A (en) | Memory module, method for using the same, and memory system | |
US9209961B1 (en) | Method and apparatus for delay compensation in data transmission | |
JP2013222314A (en) | Electronic circuit board | |
TW200849270A (en) | Motherboard and memory device thereof | |
US11609870B2 (en) | Off-module data buffer | |
JP2007233453A (en) | Memory module | |
US7668027B2 (en) | Semiconductor device, testing and manufacturing methods thereof | |
US8982644B1 (en) | Method and apparatus for memory control | |
JP2006065470A (en) | Memory control method and device | |
JP4819326B2 (en) | Clock signal supply device | |
JP2005293013A (en) | Memory controller |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150318 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160224 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160322 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160518 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160705 |
|
A045 | Written measure of dismissal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045 Effective date: 20161129 |