還是上一期《那些年，我們一起“深陷”的PCB設(shè)計十大誤區(qū)》的那張PPT哈，從上面這張PPT，大家看到了什么？

平常大家耳熟能詳?shù)囊?guī)則來自于什么地方？

公司前輩告訴你的設(shè)計經(jīng)驗

網(wǎng)絡(luò)上流傳的設(shè)計方法，注意事項

某些實力雄厚的大公司的成功經(jīng)驗，被行業(yè)效仿

芯片手冊的設(shè)計指南

……

上面這些來源里面，芯片手冊的設(shè)計指南應(yīng)該是最權(quán)威的，但是真正的設(shè)計工程師都還需要打個問號，更何況其他設(shè)計規(guī)則。

其實統(tǒng)計一下我們高速數(shù)字電路設(shè)計規(guī)則，很多來自于微波射頻領(lǐng)域。比如大家很熟悉的圓弧拐角、走線包地……但是微波射頻的規(guī)則，并不一定完全適用于高速數(shù)字電路。還有很多設(shè)計規(guī)則，來自于雙面板時代的低速數(shù)字電路設(shè)計，典型的就是電源必須從濾波電容進(jìn)入芯片管腳。當(dāng)然，模擬電路設(shè)計也給了我們很多啟發(fā)，所有的電源都想加個磁珠來隔離一下，地也想分割一下來隔離。

諸如此類的規(guī)則很多，大家習(xí)慣了不經(jīng)考慮就直接采用，但是很多時候，我們真的要多問一句為什么。然后還要知道這些規(guī)則后面的原理，以及規(guī)則起作用的條件。有的事情多想一想，其實就能很清楚。

所以看到這里，大家可以提前思索一下這些問題，也算是本期高速先生的提問，大家可以盡情發(fā)揮：

1、圓弧拐角貌似挺有道理，圓弧的阻抗變化小，45度角或者直角拐角會帶來阻抗不連續(xù)。那么問題來了，常規(guī)4、5mil的走線，圓弧拐角和直角拐角帶來的阻抗差異，需要多少G的信號才能感受到？

2、電源必須從濾波電容進(jìn)入芯片管腳，上一期有人答復(fù)說這個是正確的規(guī)則呀！電源經(jīng)過濾波電容濾波之后進(jìn)入芯片，這個假定是濾波電容可以濾除大部分的電源噪聲。那么，常用的0.1U電容，大約能濾除哪個頻率的噪聲？可以從常見的DDR3-1600系統(tǒng)來分析，現(xiàn)在的電源供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，噪聲的頻帶有多寬？分布范圍是多大？該怎樣考慮現(xiàn)在多層板時代濾波電容的布局布線原則？

3、同樣的1.5V數(shù)字電源，能看到很多設(shè)計工程師喜歡給不同芯片的電源加上磁珠，于是我們就能看到1.5V1，1.5V2……因為這樣設(shè)計，好像每個芯片的電源供電都會比較干凈，不會互相干擾。問題是，電源種類越來越多，分割越來越碎，我們怎么考慮信號跨電源分割問題？怎么平衡電源和地之間平板面積大小的影響。更重要的是，你知道在多層板的情況下，電容呈現(xiàn)全局特性嗎？也就是說為芯片1添加的電容，對芯片2也會起作用。那么，什么情況下電容會呈現(xiàn)全局特性？

4、為什么DDR3設(shè)計的時候，我們要求同組DQ和DQS之間做到5mil等長？從時序計算和仿真來看，數(shù)據(jù)組通常都有十幾甚至幾十ps以上的裕量，那就是上百M(fèi)il等長關(guān)系呀？

5、SDRAM，好遙遠(yuǎn)的技術(shù)了，才133M的速率，那不是手到擒來?問我該怎么考慮等長？簡單，按照DDR3的設(shè)計原則，地址、數(shù)據(jù)、時鐘等長就好了！什么，沒有找到DQS？那就所有的數(shù)據(jù)全部等長吧！ 我繞，我繞，我是資深的繞等長工程師……什么，沒聽過繞等長工程師，你落伍了吧！

6、“聽XX公司的EMC工程師說，原來板子EMC測試有問題，把所有布線層鋪上地銅皮就通過了。” “真的呀，好像很有道理哈，EMC就是要用地來屏蔽，然后加電容”…… 然后我們的板子，布線完成了，不管3721，沿著板框畫一個地銅皮，然后自動避讓，大功告成，軟件功能強(qiáng)大哈！“什么，板子層數(shù)大多，鋪銅之后修改布線的時候機(jī)器反應(yīng)很慢？ 升級，不就是換電腦嘛”“Gerber文件數(shù)據(jù)太多，Gerber文件幾百M(fèi)上G了，郵件發(fā)不出去？拷個U盤，QQ傳，云盤，辦法不要太多”！有想過，這樣鋪地有什么負(fù)面的作用嗎？

7、電容嘛，多多益善！電容越多，電源效果越好！什么，幫我省電容數(shù)量，不用不用，電容才幾分錢呀，加，越多越好，每個電源管腳最好能加兩個電容…… 可是，這些電容真的有作用嗎？電容真的沒有壞處嗎？占了板上寶貴的布局布線空間，帶來貼片效率低下，小電容貼裝難度大，物料種類和數(shù)量帶來的生產(chǎn)成本，板子容性過大導(dǎo)致的啟動問題。有沒有看到行業(yè)里面關(guān)注技術(shù)的同行，他們板上的電容數(shù)量只有你的三分之一，四分之一，但是電源效果比你的更好呢？

8、更換高速板材一定就是錢的問題嗎？有沒有可能換了高速板材，電氣性能反而下降的情況？

好多好多我們熟視無睹的設(shè)計規(guī)則，大家從來沒有靜下心來想想，為什么要這樣做，這樣做到底有多少好處。很多時候大家認(rèn)為“過設(shè)計”沒有什么壞處，至于花更多的時間精力，反正現(xiàn)在不管是公司內(nèi)部流程，還是外協(xié)外包，PCB設(shè)計一般獨(dú)立出來，不是硬件原理工程師親自動手了，花時間精力是別人的事情，這是我看到很多人的想法。殊不知，PCB設(shè)計是一個整體協(xié)調(diào)的藝術(shù)，在一些無關(guān)大局的地方投入過多精力，甚至占用了板上的布局布線空間資源，一定會導(dǎo)致其他更重要的地方被忽視。并且有很多“過設(shè)計”思想，本身就是錯誤的，會帶來很大的惡果。我們要避免這些過設(shè)計，就需要在我們理解這些設(shè)計規(guī)則方面，做到真正知其然也知其所以然。了解規(guī)則后面本質(zhì)的原因，有助于我們合理利用這些規(guī)則。

本系列的“高速先生”文章，就是帶著大家一起去看看這些規(guī)則的本質(zhì)。

兩期了，還沒切入正題，大家不要著急，這個是很長的系列，我們會持續(xù)半年到一年的時間來慢慢討論，更多的是大家一起來思考。

預(yù)告一下，下一期，我們先來討論濾波電容的設(shè)計，看看電源是不是必須從濾波電容進(jìn)入芯片管腳，看看濾波電容該怎么布局布線。

后記：最近看了一篇文章，大體意思是在大學(xué)講課和在MBA班級講課有什么區(qū)別：在大學(xué)課堂，老師說太陽是從西邊升起的，學(xué)生會認(rèn)認(rèn)真真記錄到筆記本上；在MBA課堂上，老師說太陽是從東邊升起的，學(xué)員們會問：為什么……

經(jīng)歷了社會鍛煉的我們，其實是在社會上讀更大的MBA，我們必須學(xué)會問：為什么！

作者：吳均
公眾號：高速先生