プリン卜配線板の設計開発に関する最近の卜レンド:高速メモリバス編

摘要

電子機器が扱うデータ量の増加にともない、プリン卜配線板 に実装される半導体間の信号伝送は高速化している。電気 信号がプリン卜配線板を伝搬する速度は、その材質や信号配 線の構造によって決まるものであり、現在も材質は一般FR-4 が主流で、従来からあまり変わっていない。ここでいう高速化 とは、半導体同士を接続する信号線の本数は一定のまま、単 位時間あたりに伝搬するデータ量が増加することである。信 号線1本または1対に伝搬する信号の伝送速度は、1秒あた りのビット数としてbpsやb/sで表現されることが多い。パラ レル伝送は複数のデータ線を用いた信号伝送であり、メモリ コン卜□—ラとDRAMからなるメモリバスが代表例である。 現時点で最新のDDR4-SDRAMにて、信号線1本に伝搬す るデータ信号は最大3200Mbpsである。10年以上前に 主流のDDR-SDRAMでは最大400Mbpsであり、8倍高速 化している。シリアル伝送は、パラレル伝送されたデータを 半導体で束ねて送る方式であり、信号線1対あたりUSB3.0 では 5Gbps、PCI Express Gen3 では 8Gbpsである。約 20年前、USBはバージョン2.0にて480Mbpsであり、約 10倍の高速化である。