高速PCB設計定義

產(chǎn)品的高速化、高密化，給PCB設計工程師帶來新的挑戰(zhàn)。PCB設計不再是產(chǎn)品硬件開發(fā)的附屬，而成為產(chǎn)品硬件開發(fā)中“前端IC，后端PCB，SE集成”3個環(huán)節(jié)中的重要一環(huán)。那么，我們首先來談一談，什么是高速？何為高速PCB設計？關于高速PCB設計，各種文章都有定義，每個人的心中也有自己對高速的定義。看過高速設計相關書籍和文章的人都知道，高速不等于高頻，不能說高于多少MHZ以上就是高速。專家會告訴你，高速和信號上升沿有關系，當信號的上升時間和信號的傳輸延時可以比擬的時候，這就是高速設計。我們能找到各種公式，常見的有信號的上升時間小于6倍的傳輸延時，也有寫2倍或者3倍的，幾倍不是關鍵，關鍵是兩者在一個數(shù)量級了，我們就得考慮高速帶來的影響。而研究GHZ以上高速設計的工程師認為，傳統(tǒng)的信號都不是高速，只有到了串行總線，信號出現(xiàn)趨膚效應，“路”的分析已經(jīng)不適用，開始要考慮“場”的影響的時候，才是高速。這也就是最近幾年高速設計領域比較熱門的概念，從“路”的分析領域轉移到“場”的分析領域，相關的三維電磁場分析軟件開始主導高速仿真領域。筆者以前對高速有個定義：當數(shù)字信號，0不再是簡單的0，1不再是簡單的1，我們必須用模擬電路的分析方法來考慮數(shù)字信號的時候，就是高速。各種定義很多，從心里面，還可以對高速定義為：當一個信號比你以前所設計的都快的時候，這就是你的“高速”。這種定義不科學，但是最實際，回頭看看國內(nèi)的高速設計的歷史，2000年筆者在華為開始研究3.125G高速背板的時候，那時候這個頻率是國內(nèi)做到的最高速，大家都沒什么把握，實驗了各種高速板材，把信號線走的很寬想降低損耗，包地，包地過孔，背鉆……，各種手段現(xiàn)在看來完全是過設計，現(xiàn)在3.125G的信號，直接采用普通FR4，不做包地，更不會考慮背鉆。這就是你研究過了，實驗過了，測試過了，有把握了，高速也就不成為“高速”。同樣的現(xiàn)象，發(fā)生在5G背板設計，6.5G背板設計，大家重復著過設計，驗證，掌握，簡化的過程。