??高速PCB設計策略，行業(yè)不同方法大不同

??高速PCB設計需要面對很多不同的領域和產(chǎn)品，而每一領域的設計核心需求都是不一樣的。比如，數(shù)據(jù)與通訊領域要求的是極致的產(chǎn)品性能，消費類產(chǎn)品突出的是性能價格比；相反軍事、工業(yè)領域要求的則是絕對的可靠性……接下來，我們簡單的來聊聊不同領域的高速PCB設計策略。

??不一樣的高速PCB設計策略

??一電信領域

??在電信領域，設計非常復雜，在數(shù)據(jù)、語音和圖像的傳輸應用中傳輸速度已經(jīng)遠遠高于500Mbps，在通信領域人們追求的是更快地推出更高性能的產(chǎn)品，而成本并不是第一位的。他們會使用更多的板層、足夠的電源層和地層、在任何可能出現(xiàn)高速問題的信號線上都會使用分立元器件來實現(xiàn)匹配。他們有SI（信號完整性）和EMC（電磁兼容）專家來進行布線前的仿真和分析，每一個設計工程師都遵循企業(yè)內(nèi)部嚴格的設計規(guī)定。所以通信領域的設計工程師通常采用這種過度設計的高速PCB設計策略。

??二家用計算機領域

??家用計算機領域的主板設計是另一個極端，成本和實效性高于一切，設計師們總是采用最快、最好、最高性能的CPU芯片、存儲器技術(shù)和圖形處理模塊來組成日益復雜的計算機。而家用計算機主板通常都是4層板，一些高速PCB設計技術(shù)很難應用到這一領域，所以家用計算機領域的工程師通常都采用過度研究的方法來設計高速PCB板，他們要充分研究設計的具體情況解決那些真正存在的高速電路問題。

??三通常高速PCB設計

??而通常的高速PCB設計情況可能又不一樣。高速PCB中關(guān)鍵元器件（CPU、DSP、FPGA、行業(yè)專用芯片等）廠商會提供有關(guān)芯片的設計資料，這些設計資料通常以參考設計和設計指南的方式給出。然而這里存在兩個問題：首先器件廠商對于信號完整性的了解和應用也存在一個過程，而系統(tǒng)設計工程師總是希望在第一時間使用最新型的高性能芯片，這樣器件廠商給出的設計指南可能并不成熟。所以有的器件廠商不同時期會給出多個版本的設計指南。其次，器件廠商給出的設計約束條件通常都是非?？量痰?，對設計工程師來說要滿足所有的設計規(guī)則可能非常困難。而在缺乏仿真分析工具和對這些約束規(guī)則的背景不了解的情況下，滿足所有的約束條件就是唯一的高速PCB設計手段，這樣的設計策略通常稱之為過度約束。

??雖然不同領域的高速PCB設計策略大不相同，但有一些基礎技術(shù)是具有通用性的。

??通用高速PCB設計核心關(guān)鍵要點

??01電源電路的設計

??電源是一個電子產(chǎn)品穩(wěn)定工作的基礎，雖然大多數(shù)時候電源設計的技術(shù)挑戰(zhàn)性并不是最大的，但是一旦出現(xiàn)了運行穩(wěn)定性的問題，很多時候其實是跟電源有關(guān)的。

??電源設計的重點主要在于電源模塊的功能設計優(yōu)化、轉(zhuǎn)換效率提升，以及電源通道設計等，都必須遵循相應的技術(shù)指標和規(guī)則來進行，對于敏感電源或者電流很大的電源還需要結(jié)合PI仿真來提升直流壓降與動態(tài)阻抗以及噪聲方面的性能。

??02高速并行信號的設計

??最常見就是ddr3，ddr4等電路，尤其對于Memory Down（板載內(nèi)存條）設計這類方案，更需要特別注意，在嚴格執(zhí)行原廠Layout Guide的同時，最好通過仿真分析來輔助優(yōu)化布局布線設計，以確保高速信號的設計質(zhì)量。

??其他類型的并行信號設計還有很多，一般按照相應的芯片設計規(guī)則要求控制好絕對長度與相對等長，同時做好過孔數(shù)量控制、信號跨分割、串擾方面的規(guī)則控制，就可以滿足大部分設計要求。

??03高速串行信號設計

??目前最常見的PCIE高速通道，以及SATA、SAS、LVDS、USB3.0高速通道，以及高速光網(wǎng)絡通道等，信號速度普遍都已提升到5G、8G、10G、28G甚至56Gbps的水平，所以必須嚴格按照相應的高速設計規(guī)則去進行設計，同時要做好信號完整性分析與優(yōu)化工作，不然就會容易出現(xiàn)信號質(zhì)量方面的問題。

??04其他

??此外，高速PCB設計還有很多需要注意的關(guān)鍵技術(shù)點，比如模擬信號設計，射頻信號，數(shù)?；旌?，以及DFM，DFA，EMC方面的設計注意點等等，每一個方向都有一系列的規(guī)則要求。

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