“本文將詳細(xì)介紹 CAMM2 及其布線規(guī)范。”

CAMM2 的全稱是Compression Attached Memory Module 2，是由 JEDEC (固態(tài)技術(shù)協(xié)會(huì)) 正式采納并發(fā)布的新一代內(nèi)存模組標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為JESD318），于 2023 年 12 月發(fā)布。它旨在取代已在筆記本電腦和小型 PC 中使用了超過(guò) 25 年的SO-DIMM標(biāo)準(zhǔn)。

CAMM2 的主要特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：

1. 更薄、更節(jié)省空間：CAMM2 模組的設(shè)計(jì)非常纖薄，它平貼在主板上，而不是像 SO-DIMM 那樣傾斜插入。與 SO-DIMM 相比，它可以節(jié)省高達(dá) 57% 的厚度和顯著的主板面積，這對(duì)于制造更輕薄的筆記本電腦至關(guān)重要。

2. 實(shí)現(xiàn) LPDDR 內(nèi)存的模組化：這是 CAMM2 最大的突破之一。傳統(tǒng)上，LPDDR (低功耗內(nèi)存) 因其信號(hào)要求，幾乎總是直接焊接在主板上，導(dǎo)致用戶無(wú)法升級(jí)。CAMM2 標(biāo)準(zhǔn)（特別是 LPDDR5/5X CAMM2）首次實(shí)現(xiàn)了低功耗內(nèi)存的可插拔和可更換，兼顧了 LPDDR 的低功耗和高性能，以及模組化升級(jí)的靈活性。

3. 更高的性能和帶寬：由于模組直接平貼在主板上，內(nèi)存顆粒與 CPU 之間的信號(hào)路徑更短、更直接。這減少了信號(hào)干擾，使其能夠支持比 SO-DIMM 更高的內(nèi)存頻率和數(shù)據(jù)速率。

4. 支持雙通道：單個(gè) CAMM2 模組就可以支持雙通道內(nèi)存配置。而在 SO-DIMM 時(shí)代，實(shí)現(xiàn)雙通道通常需要安裝兩條內(nèi)存條。這簡(jiǎn)化了主板設(shè)計(jì)，并能在有限空間內(nèi)提供更高的數(shù)據(jù)吞吐量。

5. 兩種版本：JESD318 標(biāo)準(zhǔn)定義了兩種 CAMM2：

• DDR5 CAMM2:針對(duì)需要高性能的主流筆記本和臺(tái)式機(jī)。

• LPDDR5/5X CAMM2:針對(duì)需要極致輕薄和低功耗的筆記本電腦。 這兩種模組的引腳定義不同，不能混用，以確保系統(tǒng)安全。

SODIMM vs CAMM2

引腳設(shè)計(jì)

傳統(tǒng) SODIMM 金手指接觸設(shè)計(jì)暴露在環(huán)境中，會(huì)導(dǎo)致 SODIMM氧化。

新 CAMM2 壓縮觸點(diǎn)引腳設(shè)計(jì)平直且短，并封裝在一個(gè)圓柱體內(nèi)。

CAMM PCB 阻擋圓柱體頂部 (模組)，主板 PCB 阻擋圓柱體底部 。

新的 CAMM2 壓縮觸點(diǎn)設(shè)計(jì)：

• 在環(huán)境保護(hù)方面的巨大改進(jìn)

• 從根本上降低 EMC

• 隱藏式觸點(diǎn)尖端，大大降低損壞風(fēng)險(xiǎn)

• 成熟的連接器技術(shù)和引腳間距，可多源供應(yīng)。

CAMM2 設(shè)計(jì)有望消除內(nèi)存重插的需求。

CAMM 近觀

Dell 原始 CAMM 版本

• 616 個(gè)引腳

• 73.90 x 14.65 x 2.87 mm

• 兩個(gè)安裝孔

JEDEC CXXX 版本

• 644 個(gè)引腳，無(wú)接地屏蔽

• 78.00 x 17.00 x 1.00 mm

• 主要用于 LPDDR5 CAMM

JEDEC CAMM2 版本

• 356 個(gè)引腳 + 112 個(gè)接地屏蔽 (結(jié)構(gòu) A)

• 78.00 x 17.00 x 2.87 mm

• 3 個(gè)用于 DDR5 的安裝孔

• 3 個(gè)用于 LPDDR5 的安裝孔

DDR5 CAMM2

DDR5 外形規(guī)格

LPDDR5 外形規(guī)格

通過(guò) LPDDR5 silicon stacking 實(shí)現(xiàn) 16, 32, 64GB 容量

美光率先推出基于 LPDDR5X 的 LPCAMM2 內(nèi)存，轉(zhuǎn)變 PC 用戶體驗(yàn)

Layout 要求

DDR5 Pinout

LPDDR5 Pinout

單通道 VS 雙通道

主板 PCB CAMM 安裝

層疊

多種因素影響模塊堆疊結(jié)構(gòu)的定義，模塊供應(yīng)商會(huì)與 PCB 供應(yīng)商一起，根據(jù)材料特性、材料可用性、電氣性能和成本等多種因素來(lái)定義其堆疊結(jié)構(gòu)。

DDR5 CAMM2 14 層層疊：

DDR5 CAMM2 16 層層疊：

DDR5 及 LPDDR5 CAMM2 10 層層疊：

DDR5 CAMM2 12 層層疊：

模塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

16GB 雙通道，32GB 雙通道及LPDDR5

16GB DC：8顆 DRAM 頂層和底層各4顆

32GB DC:16顆 DRAM 頂層12顆，底層4顆

LPDDR5：頂層4顆DRAM

64GB 雙通道及 64GB 單通道

線長(zhǎng)匹配（Length Matching）

與 SoDIMM 不同，CAMM2 引腳不是線性的。因此，需要額外的調(diào)諧來(lái)匹配連接到路徑下游 1-5 毫米的走線。

如果這些走線在模塊側(cè)反向遇到相同數(shù)量的額外長(zhǎng)度，那么增加的長(zhǎng)度將是必要的兩倍。

信號(hào)完整性

• 間距
• 線長(zhǎng)匹配
• 走線寬度
• 接地屏蔽
• 接地過(guò)孔
• 溝槽（MOATS）

消除串?dāng)_的關(guān)鍵部分。這些 DDR5 規(guī)則未作為標(biāo)準(zhǔn)記錄。

走線最小間距建議：

? 時(shí)鐘-時(shí)鐘=> .25 mm

? CA 到 CA => .15 mm

? DQ 到 DQ => .18 mm

• 字節(jié)到字節(jié) => .3 mm

• WCK 到 DQ => .375 mm

• WCK 到 DQS => .375 mm

• 子通道到子通道 => .5 mm

間距越大越好！

最小化走線平行的區(qū)域。即使是很小的中斷也有助于減少串?dāng)_。

• 主板上或帶有板載內(nèi)存的長(zhǎng)度匹配取決于 SoC。

• 如果在模組上，必須符合 JEDEC CAMM2 通用標(biāo)準(zhǔn)。

• 線長(zhǎng)匹配的詳情已在上文中介紹。

走線寬度對(duì)于匹配目標(biāo)阻抗非常重要。實(shí)際寬度取決于電路板層疊結(jié)構(gòu)。

DDR5 目標(biāo)是：

• DQ/CA/CS => 40 Ohm

• DQS => 75 Ohm

• 時(shí)鐘 =>

  • 主板上 75 Ohm

  • 模塊上從 CAMM 到時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器 75 Ohm

  • 模塊上從時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器到 DRAM 45 Ohm

LPDDR5:

• DQ/CA/CS => 40 Ohm

• DQS/CLK => 75 Ohm

• WCK => 65 Ohm

• 接地屏蔽對(duì)高速線路非常重要。

• 每條高速線路的上方和下方都應(yīng)有接地平面。

• 相鄰接地平面應(yīng)至少覆蓋高速線路一個(gè)走線寬度。

• 在緊密走線之間有少量接地平面可以顯著減少串?dāng)_。

• 盡可能將接地過(guò)孔放置在所有信號(hào)縫合過(guò)孔附近，盡可能一對(duì)一。

• 策略性放置的接地過(guò)孔可以將信號(hào)的串?dāng)_降低多達(dá) 15 mV

• 所有差分對(duì)周圍以及層變化處都需要接地過(guò)孔。

• 溝槽是圍繞高速線路的參考平面中的任何斷裂。

• 打開所有參考平面以突出顯示可能的溝槽非常重要。

• 走線絕不能進(jìn)入過(guò)孔周圍的間隙，特別是當(dāng)它們合并到一個(gè)空隙中時(shí)。

• 需要在高速線路周圍的上下層設(shè)置接地參考平面，確保包圍每個(gè)走線段。

總結(jié)（Lessons Learned）

• 對(duì)不同設(shè)計(jì)階段中的不斷變化持開放態(tài)度。

• 沒有什么是固定不變的，始終考慮所有的布局和連接選項(xiàng)。

• 在開始布線之前輸入您的層疊約束，即使是初步的。

• 在調(diào)線長(zhǎng)之前，利用可用的 DRAM 交換引腳選項(xiàng)來(lái)縮短走線長(zhǎng)度。

• 記住永遠(yuǎn)不要在 nibble（半字節(jié)） 之外交換 DDR5 引腳。

• 使您的連接盡可能短。

• 在調(diào)線長(zhǎng)之前，始終添加 SoC 封裝長(zhǎng)度并打開 Z 軸。

• 首先調(diào)時(shí)鐘的長(zhǎng)度。

• 不要忘記您的接地過(guò)孔，因?yàn)樗鼈円院蠛茈y添加。

• 在表層高速走線之間添加接地參考平面和屏蔽。

• 遠(yuǎn)離溝槽，以避免串?dāng)_。

• 質(zhì)疑規(guī)范和規(guī)則是可以的。

• 最重要的是永不放棄！