基板設計・シミュレーションのアポロ技研

プリント基板設計・シミュレーション

045-949-0700
  • 受付時間
  • 9:00~17:30(土日祝日を除く)
アポロ技研株式会社
お問い合わせ
ナビボタン
ホームTOP事業紹介LPDDR4、プリント基板設計の勘所

LPDDR4、プリント基板設計の勘所

LPDDR4を用いた小型電子機器開発

近年、電子機器メーカー各社で採用が進んでいるLPDDR4。

高速通信をはじめとするその特徴を最大限に発揮するためには、プリント基板設計として押さえておくポイントがいくつかあります。

ここでは、そのポイントの一部と、どのようにその設計品質を担保するかをご紹介します。

title LPDDR4とはどんなもの?

LPDDR4の大きな特徴は高速通信、低消費電力にあります。

下の表1はLPDDR~LPDDR4までの規格を比較したものです。

データレートはLPDDR3の2倍の最大4266Mbps、電源電圧は規格が上がる度とに下がりLPDDR4では1.1Vとなっており、高速通信化、低電圧化が進んでいることが確認できます。

横スクロールでご覧いただけます。

項目 LPDDR LPDDR2 LPDDR3 LPDDR4
データレート
[Mbps]
200 – 400 200 – 1066 1333 - 2133 1600 – 4266
VDDQ [V] 1.8 1.2 1.2 1.1
Addressバス 14bit 10bit 10bit 6bit 2-channel
DQバス 32bit 32bit 32bit 16bit 2-channel
I/O
インターフェース
LVCMOS_1.8 HSUL_1.2 HSUL_1.2 LVSTL
VTT - VDDQ/2(外部) VDDQ/2(外部) VDDQ/2(内部)
DQ ODT - VTT term VTT term VSSQ term
CA ODT - - - VSS term
波形評価 Setup/hold Setup/hold Setup/hold Mask(CA,DQ)

また、その低消費電力の特徴を生かして、LPDDR4は主にモバイル機器やポータブルオーディオなど小型な機器で採用されてます。ただし、コストメリットが生じてくれば今後は車載系や産業機器系等でも採用が進む可能性は十分にあります。

小型機器

title LPDDR4のプリント基板設計の特徴、難しさ

プリント基板としてのLPDDR4の設計にはどのような課題が挙げられるでしょうか。

◇ LPDDR4のプリント基板設計の難しさ

  • 高速伝送による高周波ロスを低減するため、配線長・配線幅を十分にケアする必要がある。(図1:配線幅はどうケアすべきか?)
  • 高周波伝送のため、クロストークの影響による波形劣化の懸念がある。また、小型な機器で採用されるケースが多いため、設計領域が小さく配線密度が上がることもクロストークの影響を大きくする要因である。(図2:高周波、高密度でのクロストークの影響大!)
  • 低電圧駆動であり電圧変動の許容値が小さいため、電圧降下の抑制やデカップリングキャパシタの個数・定数・配置位置を考慮した電源設計が重要

上記のような設計の難しさがある一方で、CA系に外部終端が必要ない、SoCとLPDDR4が1:1接続のケースが多く配線しやすい、などのメリットもあります。

配線幅はどうケアすべきか?
高周波、高密度でのクロストークの影響大?

title   LPDDR4の設計は、基板設計ノウハウとシミュレーションによる検証が求められる。

LPDDR4のプリント基板設計において上記に挙げたような課題をクリアするには、課題を理解し、対処する設計ノウハウが必要となってきます。

また、信号品質(SI)・電源品質(PI)シミュレーションによる定量的な検証を行い設計品質を確保することも重要な手段となってきます。特に、設計仕様が厳しく満足できないような場合にはシミュレーションによる検証は必須であると言えるでしょう。

LPDDR4 シミュレーション波形

title   アポロ技研はLPDDR4の設計・シミュレーション実績が多数。ご相談ください。

アポロ技研ではLPDDR4をはじめとして多くのプリント基板設計設計実績があり、設計ノウハウとシミュレーション技術の活用で、後戻りの少ない効率的な電子機器開発を行っております。

是非ともご相談くださいませ。

そのお悩み、
アポロ技研に話してみませんか?

アポロ技研でワンランク上の物創りへ!
そのお悩み、アポロ技研に話してみませんか?