Melao e 10 ea Tsela ea PCB ea Mealo bakeng sa DDR5, PCIe le Crosstalk

Melao ea ho tsamaisa li-PCB tsa mekhahlelo e leshome e lokela ho nkuwa ho tsoa ho stackup, litataiso tsa moralo oa sesebelisoa le tlhahlobo ea kanale. Ha ea lokela ho kopitsoa ho tsoa tafoleng e akaretsang ea boleng ba mil. Bolelele bo lekanang ba 'mele ha se kamehla bo bolelang tieho e lekanang ea motlakase, "molao oa 5W" ha se tiisetso ea puisano e kopaneng, 'me tlhahiso ea protocol ha e laole laminate ka bo eona kapa masala a tsitsitseng ka stub.

Morero oa tataiso ena ke ho fetola litlhoko tsa motlakase hore e be lithibelo tsa sebopeho tse lulang li sebetsa ka lebaka la tlhahiso. E shebana le litsela tsa ho khutla, tsela e kopantsoeng, nako ea memori, liphetoho tsa lihokelo tsa serial, puisano e khelohileng le phetisetso ho DFM. Bophara ba ho qetela le likheo li tsoa mohlaleng oa impedance o lokollotsoeng.

Hlakola Melao ea Motlakase Pele Tsela e Qala

Ho tsamaisa tsela ha hoa lokela ho qala ka botenya ba dielectric tsa nakwana mme ho qetelle ka kopo ya hore moetsi wa thepa a "fetole stackup hore e lekane." Ho fetola stackup ho fetola bophara, sebaka sa para, tieho ya ho ata, kabelo ya ditshupiso le ka dinako tse ding bokgoni ba lera. Sephutheloana sa motheo se lokela ho hlwaya ntlafatso ya stackup, kaho ya thepa, koporo, meaho e laolwang, melao ya nako e ikgethang ya sesebediswa le mehlala ya motlakase e sebediswang bakeng sa dikanale tsa bohlokwa.

Sebelisa tatellano ea melao. Litlhoko tse ikhethileng tsa sesebelisoa kapa sebopeho li feta molao o akaretsang oa k'hamphani; mokhelo o etsisitsoeng o lokela ho ngoloa; 'me bonyane ba tlhahiso ke meeli, eseng litekanyo tse khethiloeng tsa tsela.

Mosebetsi oa Layer le ho Tsoela Pele ha Tsela ea ho Khutla

Tsela e 'ngoe le e 'ngoe e lebelo le phahameng e hloka mokhanni oa litšupiso o tsoelang pele. Ho stackup e tloaelehileng ea mekhahlelo e leshome e shebaneng le lets'oao le tiileng, matšoao a kantle a supa lifofane tsa fatše tse haufi le matšoao a khethiloeng a ka hare a beoa lipakeng tsa lifofane tse peli tsa fatše. Tokisetso eo e molemo hobane hona joale ea ho khutla e ka lula e le haufi le lets'oao. Li-stackup tse ling li ka sebetsa, empa melao ea sebopeho e tlameha ho bonts'a litšupiso tsa tsona tsa 'nete.

U se ke ua tšela karohano ea litšupiso

Ha mothapo o tshela lesoba kapa karohano sebakeng sa wona sa referense, kgutlisa diphetoho tsa hajwale ho potoloha lesoba, o eketsa sebaka sa sekgutlo mme o hokahane le meaho e meng. Ho tsamaisa mothapo ho lera le nang le referense e tswelang pele hangata ho molemo ho feta ho eketsa capacitor kamora ho rala. Haeba sefofane sa motlakase se sebediswa ka boomo e le referense ya maqhubu a hodimo, kgokelo ya sona le sebaka se amehang sa mobu e tlameha ho ba karolo ya moralo.

Liphetoho tsa lera li hloka phetoho ea ho khutla

Letšoao ka tsela le tsamaisa motlakase o eang pele pakeng tsa mekhahlelo; motlakase o khutlang le oona o hloka tsela pakeng tsa litšupiso tsa khale le tse ncha. Liphetoho tsa ho tloha fatše ho ea fatše hangata li sebelisa li-vias tsa ho roka tse haufi. Liphetoho tsa motlakase ho ea fatše li ka 'na tsa hloka sebopeho se kopantsoeng se behiloeng e le hore selika-likoe sa ho khutla se be se senyenyane ka mokhoa o amohelehang holim'a sekala se amehang. "Mocheso o le mong ka har'a 50 mil" ke molao oa heuristic, eseng molao oa bokahohle.

Mealo ea lipontšo tse haufi

Ho tsamaisa maqhubu ka tsela e otlolohileng ho ka fokotsa ho kopana ha mahlakore a mangata pakeng tsa mahlakore a haufi a lipontšo, empa ha ho etse hore ho bokellana ho be kotsi ka tlhaho. Moo mahlakore a mabeli a lipontšo a shebaneng ntle le ho ba le sebaka se pakeng tsa ona, fokotsa ho kopana, eketsa karohano 'me u boloke mahlakore a mabeli bakeng sa matlooa a sa utloeng haholo. Bakeng sa lihokelo tsa bohlokoa tsa serial, ho tsamaisa maqhubu ka tsela e arohaneng le sefofane ho molemo.

Lipara tse fapaneng: Jeometri, Sekhahla le Liphetoho

Para e fapaneng e lokela ho boloka tikoloho e tsitsitseng ea motlakase. Bophara, sebaka sa para, sebaka sa litšupiso le koporo e haufi li lokela ho sala ka har'a sebopeho se sebelisoang bakeng sa ho bala impedance. Melala e mekhutšoanyane e theohelang li-pad e kanna ea se qojoe, empa e lokela ho etsoa mohlala kapa ho bolokoa ka har'a sebaka se tiisitsoeng.

Skew ea ka hare ho para ke bongata ba motlakase

Fetola nako e lumelletsoeng hore e be bolelele u sebelisa tieho ea ho phatlalatsoa ha 'nete lera le tsamaisitsoeng. Para e fetolang mekhahlelo e ka ba le bolelele bo lekanang ba 'mele empa tieho e sa lekanang haeba mesaletsa e 'meli e latsoa khalase e fapaneng, e sebelisa e fapaneng ka geometry kapa e kopana le liphetoho tse fapaneng tsa litšupiso. Bakeng sa lihokelo tse lebelo haholo, ntša tieho le phetoho ea mokhoa ho e-na le ho itšetleha feela ka bolelele ba bohareng ba sesebelisoa sa PCB.

Boloka liphetoho tsena tse peli li lekana

Letšoao ka li-pad, li-antipad, li-vias tsa litšupiso le ho phatloha ha tsona li lokela ho lekana le seipone moo ho hlokahalang. Qoba ho beha letšoao le le leng haufi le sebaka se se nang letho, lesoba la ho kenya kapa tšobotsi ea thebe ea sehokelo. Haeba sebopeho se lumella ho fetola polarity, e sebelise ka boomo ho e-na le ho eketsa crossover e telele ho boloka pono.

Ho bapisa para-ho-para ha ho hlokehe ka bohona

Li-receiver tse ngata tsa serial li sebelisa litsela tsa deskew, kahoo ho qobella lipara tsohle tsa PCIe kapa SerDes bolelele bo tšoanang ba 'mele ho ka eketsa tahlehelo le meanders tse sa hlokahaleng. Latela tlhoko ea skew e laolang ea mola ho ea ho mola, empa beha pele tahlehelo e tlase, litsela tse hloekileng tsa ho khutla le liphetoho tse fokolang. Skew ea ka hare ho para hangata e bohlokoa ho feta ho bapisa litsela tse sa amaneng.

DDR5 le Li-interface tse ling tsa Memori tse Tšoanang

Lithibelo tsa DDR5 li itšetlehile ka sephutheloana sa molaoli, tlhophiso ea DRAM, topology ea module kapa ea down, bin ea lebelo, ho kenya le ho felisa. Mohloli o nepahetseng ke tataiso ea moralo oa molaoli le morekisi oa memori, e tšehetsoang ke mehlala ea ketsiso. Polelo e akaretsang e kang "DQ e tlameha ho tšoana ka har'a +/-5 mil" e ka ba thata ho sa hlokahale kapa ea se sireletsehe bakeng sa sethala se itseng.

Melao ea sehlopha ka mosebetsi

Hlalosa lihlopha tse arohaneng bakeng sa DQ/DMI mabapi le DQS, oache e fapaneng, taelo/aterese/taolo le matšoao afe kapa afe a ikhethileng a module. Sebelisa lithibelo tsa tieho ho picoseconds moo ho khonehang, hobane bolelele ba 'mele bo fetoha ka tsela e fapaneng holim'a mekhahlelo e fapaneng. Sesebelisoa sa moralo se ka sebelisa tieho e ikhethileng ea lera ho e-na le ho nka hore ke ntho e le 'ngoe e sa fetoheng ea phatlalatso.

Litaba tsa topology

Taelo/aterese le oache li ka sebelisa topology e fofang meralong e thehiloeng ho module, ha matšoao a data e le likhokahano tsa ntlha-ho-ntlha tse lumellanang mohloling ka har'a tsela ea byte. Meralo e theohelang, li-module tse ngolisitsoeng le li-module tse buffered li hlahisa ho kenya le ho tsamaisa ho fapaneng. U se ke ua kopitsa topology ea DIMM ho moralo o soldered-down ntle le litokomane tsa sethala.

Botšepehi ba litšupiso le matla

Nako ea memori e angoa ke lerata la litšupiso le kabo ea matla hammoho le bolelele ba trace. Boloka litsela tsa byte tikolohong e tsitsitseng ea litšupiso, fana ka kalafo e nepahetseng ea VREF le VDDQ, 'me u qobe ho beha meaho ea tokiso holim'a libaka tse bulehileng tsa sefofane. Etsisa boitšoaro ba ho fetola le ho felisa ka nako e le 'ngoe ha moeli oa sethala o lekanyelitsoe.

Lihokelo tsa Serial tsa PCIe le tsa Lebelo le Phahameng

Bakeng sa PCIe Gen5 le hamorao, boleng ba tsela bo laoloa ke tahlehelo e itšetlehileng ka maqhubu, sehokelo le ka ho se tsoele pele, ho buisana ka tsela e fapaneng le phetoho ea mokhoa. Ka hona, sete ea melao ea moralo e lokela ho kenyelletsa ho feta impedance ea sepheo.

PCIe 6.0 e sebelisa PAM4 ho 64 GT/s ka maqhubu a tšoanang a 16 GHz Nyquist joalo ka PCIe 5.0 NRZ, empa ha se "kanale e tšoanang e nang le li-bit tse habeli." Ho latela melao, lerata le moelelo oa FEC lia fapana. PCIe 7.0 ho 128 GT/s e fetisetsa maqhubu a Nyquist ho 32 GHz mme e etsa hore kamano ea phetoho ea ho ntša le tlhahiso e be boima haholo.

Lerata la Crosstalk, Spaceing le Reference-Flane

Molao o qotsoang khafetsa oa 3W kapa 5W ke heuristic ea jeometri. Crosstalk e boetse e itšetlehile ka bophahamo ba dielectric, bolelele bo bapileng, nako ea ho phahama ha mohanyetsi, sebopeho sa litšupiso le hore na mela e kopantsoe ka lehlakoreng kapa ka lehlakoreng le pharaletseng. Ho dielectric e tšesaane, sebaka se senyenyane se ka 'na sa se se fihletse sepheo; holim'a mekhahlelo ea matšoao a sa hlalosoang haufi, sebaka se seholo se ka 'na sa se lekane.

Beha sepheo sa ho buisana ka tsela e fapaneng se loketseng sebopeho sa marang-rang 'me u sebelise ho ntša kapa tafole ea jiometri e netefalitsoeng ho fetola sepheo seo sebaka. Nahana ka bolelele bo felletseng ba mohlaseluoa le bahlaseli ba nako e le 'ngoe. Matlooa a oache, strobe le a swing a phahameng a nang le pheletso e le 'ngoe a ka tšoaneloa ke ho itšehla thajana ho feta taolo e liehang e sa amaneng.

Lerata la sefofane le ka kopana le sebopeho sa litšupiso esita le ha sebaka sa trace-to-trace se le seholo. Boloka li-switching loops tsa motlakase o phahameng li le nyane, sebelisa lipara tse loketseng tsa sefofane le ho li arola, 'me u qobe ho qobella mesaletsa e bonolo ho lihlekehleke tsa motlakase tse arohaneng. Crosstalk le botšepehi ba matla li lokela ho hlahlojoa hammoho ho li-processor tse teteaneng le liboto tsa accelerator.

Ho Lokisa Bolelele Ntle le ho Etsa Khaotso e Ncha

Meanders e eketsa tieho, empa likarolo tse arohantsoeng haufi-ufi lia kopana 'me li fana ka tieho e nyane ho feta kamoo bolelele ba tsona ba bohareng bo bontšang. Li boetse li eketsa tahlehelo le ho etsa phapang ea impedance ea lehae. Sebelisa sebaka se seholo ka ho fetisisa se sebetsang pakeng tsa likarolo tse haufi tsa tokiso, fokotsa palo ea liphetho 'me u abele tokiso moo e sa sitiseng ho phatloha kapa ho tsoela pele ha litšupiso.

Ha ho na molao o akaretsang oa hore tokiso e lokela ho ba haufi le mohloli kapa haufi le moamoheli. Sebaka se itšetlehile ka topology le morero oa papiso. Bakeng sa bese e lumellanang le mohloli, tokiso ka har'a sehlopha se hlalositsoeng 'me u boloke topology. Bakeng sa para e fapaneng, lokisa hantle ka tšobotsi e nyane, e lekanang e sa bōpeng karolo e telele e sa kopaneng.

Likhutlo tse chitja ha li hlokehe ka bohona, 'me ho kobeha ho le mong ha likhato tse 90 ha se pontšo ea 15% ho jiometri e 'ngoe le e 'ngoe. Sebelisa mokhoa oa likhato tse 45 kapa o kobehileng bakeng sa tlhahiso, ho lekana ha para le sebaka se tsitsitseng, empa tsepamisa maikutlo boitekong ba boenjiniere ho likheo tse kholo tse kang li-pad, li-vias, lihokelo le likheo tsa referense-plane.

Ho baleha BGA, Litsela le Mokhoa oa ho Etsa

Bophahamo ba BGA feela ha bo etse qeto ea hore na HDI ea hlokahala. Bophara ba pad, leano la solder-mask, palo ea mela, 'mapa oa pin, mekhahlelo e fumanehang ea ho tsamaisa le tsela ea ho baleha kaofela lia bohlokoa. Lisebelisoa tse ling tsa 0.5 mm-pitch li ka sebelisa mokhoa o entsoeng ka hloko oa through-via kapa mokhoa o lekanyelitsoeng oa blind-via; tse ling li hloka through-in-pad le mekhahlelo e mengata ea ho bokella. Hlahloba fanout ea 'nete ea sephutheloana ho fapana le ho sebelisa tafole ea ping-only.

Via-in-pad e lokela ho bolela hore na via e tlatsitsoe ka koporo, e tlatsitsoe ka resin le sekoahelo, kapa e sebetsoa ke mokhoa o mong o tšoanelehang. Bakeng sa li-microvia tse behiloeng ka har'a li-stacked, tatellano ea ho bokella le moralo oa ts'epo li tlameha ho lumellanoa. Tataiso ea HDI e akaretsa khetho ea sebopeho; moralo o ntse o lokela ho fana ka libaka tsa ho hapa, li-antipad le li-keep-out tse tsamaellanang le bokhoni ba ho ngolisa ba mofani.

Tsela ea ho baleha e lokela ho boloka ts'ebetso ea litšupiso. Masimo a teteaneng a antipad a ka tlosa koporo e ngata haholo tlas'a sephutheloana, kahoo motlakase le ho phatloha ha mobu li lokela ho hlahlojoa e le sebopeho sa motlakase. Ho eketsa li-vias tse ling tsa mobu ha se kamehla ho leng molemo haeba ho qobella likheo tse kholo kapa ho sitisa tsela.

Tlhahlobo ea Tsela ea Pele ho Tlhahiso

Tlhahlobo ea DFM ha ea lokela ho ngola lithibelo tsa motlakase ka lenyele. Ha CAM e etsa tlhahiso ea phetoho ea bophara, pad, antipad kapa stackup, phetoho e lokela ho hlahlojoa khahlanong le mohlala oa impedance kapa kanale le ho ngoloa. Romela moralo oa ho qetela ka setšoantšo sa tlhahiso le netlist ka mokhoa oa tlhahlobo ea DFM.

Ho Qala ha Sehokelo, Meeli ea Boto le Meaho ea Teko

Ho qala ha sehokelo hangata ke ho se tsoele pele ho hoholo ho feta ho kobeha ho tloaelehileng. Hlahloba letlapa la matshwao, antipad, paterone ea phini ea fatše, li-cutout tsa sefofane le phetoho ho para e tsamaisitsoeng e le sebopeho se le seng. Mehato ea litšupiso tsa morekisi ke ntlha ea qalo, eseng tiisetso, hobane botenya ba boto, kabelo ea lera le litekanyo tsa tlhahiso li ka fapana. Bakeng sa lihokelo tse lebelo le holimo, sebelisa mohlala oa morekisi 'me u ntše PCB ea lehae e qalisoang.

Meeling ea boto, qoba ho fela ha litšupiso ka tšohanyetso tlas'a tsela e bonolo. Likhokahano tsa karete, li-coax le lihokelo tsa mezzanine li ka hloka ho bōptjoa ha mobu, ka terata kapa liphetoho tsa lera la lehae tse ikhethileng ho sebopeho. Boloka li-keep-out tsa mechine, li-plating bars le li-breakaway tab li le hōle le sebaka sa litšupiso tsa motlakase ntle le haeba li kenyelelitsoe mohlaleng.

Rala phihlello ea teko ntle le ho etsa li-stub

Di-probe pad tse tloaelehileng le dintlha tsa teko tse nang le makala di ka eketsa capacitance kapa stub e sa kgaotswang. Sebedisa setlankane sa teko se netefaditsweng, phihlello ya sehokelo, kgetho ya karolo e ka tloswang kapa pad e kentsweng tseleng e kgolo ya phetiso. Hokahanya ditlhoko tsa teko ya potoloho ka botšepehi ba letshwao pele sebopeho se phethelwa; ho hlakola lekala la teko kamora ho fumana mangolo ho ka boela ha fetola kanale.

Tokomane mekhelo e reriloeng ka boomo

Ka linako tse ling meralo e teteaneng e hloka phetoho ea bophara ba sebaka seo, phetoho ea litšupiso kapa tlōlo ea sebaka. Ngola sebaka, lebaka le ketsiso kapa tumello ea morekisi. Mokhelo o ngotsoeng o bolokehile ho feta ho fokotsa molao lefatšeng ka bophara kapa ho itšetleha ka moenjiniere oa DFM oa ka moso ho hakanya sepheo sa moralo.

Meeli ea Oache, Analog le Power Routing

Hase nete e 'ngoe le e 'ngoe ea bohlokoa e leng sehokelo sa serial se fapaneng. Lioache tsa litšupiso, matšoao a ho seta bocha, litsela tsa sensor ea analog le li-node tsa matla a switching li ka theha kapa tsa amohela tšitiso. Hlopha nete ka sekhahla sa moeli, kutlo ea lerata le selika-likoe sa hona joale ho fapana le ka maqhubu a tloaelehileng feela. Oache e nang le maqhubu a tlase e nang le moeli o potlakileng e ka hloka tlhokomelo e fetang leqhubu la sine le nang le maqhubu a phahameng.

Lioache tsa litšupiso

Tsamaisa lioache tsa litšupiso holim'a sefofane se tsoelang pele, qoba li-stub tsa liteko tse sa hlokahaleng 'me u li arole ho li-node tse fetohang. Topology e hlokahalang - ntlha-ho-ntlha, faneut buffer kapa mokhoa o mong oa kabo - e tsoa mohloling oa oache le litlhalosong tsa moamoheli. Ketane ea naleli kapa daisy ha e nepahale ka kakaretso. Moo ho tsamaisoang li-receiver tse ngata, etsisa ho kenya le ho felisa.

Li-interface tsa analog le converter

Boloka li-loop tse nyane tsa analog li le nyane 'me u li arole ho maqhubu a matla a ho khutlisa a dijithale. Ho arola sefofane sa fatše ha ho na thuso ka bohona; sefofane se tsoelang pele se nang le sebaka se nahanetsoeng hangata se fana ka puseletso e tlase ea impedance. Haeba libaka tsa analog le tsa dijithale li tlameha ho kopana sebakeng se laoloang, etsa bonnete ba hore matšoao ha a tšele sekheo se hlahang le hore leano la khokahano le lumellana le tataiso ea morekisi oa converter.

Libaka tsa matla a ho chencha

Node ea switch, loop ea heke-drive le litsela tsa hona joale tsa high-di/dt li tšoaneloa ke libaka tsa ho tlosoa ha 'mele. U se ke ua tsamaisa lipara tsa lebelo le phahameng tlas'a li-inductor, li-transformer kapa koporo ea switch-node. Li-plane voids le keep-outs li lokela ho bontšoa tlhahlobong ea tsela ea ho khutla. Bophara ba ho jara hona joale le ts'ebetso ea mocheso li lokela ho hlahlojoa ka mekhoa ea IPC-2152 kapa ketsiso e netefalitsoeng ho fapana le palo ea hona joale ea bongata.

Ngola libaka tsena ka har'a lithibelo tsa sebopeho e le hore likarolo tsa koporo tsa DFM, bosholu kapa tsa phanele li se ke tsa kena sebakeng se bonolo ka phoso.

Saena ea Molao oa Tsela

Tlhahlobo ea ho qetela ea ho tsamaisa e lokela ho bapisa sebopeho le stackup e lokollotsoeng le lithibelo tse ikhethileng tsa sesebelisoa ho fapana le lethathamo la kakaretso la boleng ba mil. Lihlopha tsa bohlokoa li lokela ho hlahlojoa ho sebelisoa mehlala ea tieho e ntšitsoeng, tahlehelo le phetoho moo litlamorao tseo e leng tsa bohlokoa.

• Netefatsa hore tsela e 'ngoe le e 'ngoe ea bohlokoa e lula holim'a referense e tsoelang pele le hore liphetoho tsa lera li fana ka tsela ea ho khutla ha hona joale.
• Hlahloba jiometri e fapaneng ka ho kenya melala, di-pad, di-via, dihokelo le meaho ya teko - eseng feela metsamaong e otlolohileng.
• Sebelisa nako ea memori ka tsela ea byte, sehlopha sa litaelo/aterese le topology u sebelisa molaoli le litokomane tsa memori.
• Fokotsa ho kgutla le ho bapallana ho itshetlehileng hodima tieho le tlhahlobo ya ho bua ka tsela e fapaneng ho ena le ho atisa sebaka ka kakaretso.
• Netefatsa BGA faneut, masale a annular, antipads le via spans khahlanong le bokhoni bo amohetsoeng ke mofani.
• Fana ka mesebetsi ea bonono ea ho qetela, lethathamo la netlist, data ea ho phunya/tsela, tlhahlobo ea stackup, tafole ea impedance le setšoantšo se laoloang ka botebo e le sephutheloana se le seng se laoloang ke ntlafatso.

Melao ea moralo e lokela ho hlalosa sepheo sa motlakase le mohloli oa sona. Sena se etsa hore mekhelo e ka hlahlojoa hape 'me se thibele phetoho ea tlhahiso ho senya sete ea lithibelo tsa ho tsamaisa ka khutso.

Ho Laola Mekhelo ea Tsela

Meralo e teteaneng e hloka mekhelo melaong e ratoang. Sepheo ha se ho thibela molala o mong le o mong o theohelang tlase, phetoho ea lera kapa phokotso ea sebaka; ke ho khetholla hore na ke mekhelo efe e bohlokoa ka motlakase le ho e hlahloba ka mohlala o nepahetseng.

Mekhelo e lokela ho hokelloa ho matlooa, libaka kapa lihlopha 'me e bolokoe ka rekoto ea tlhahlobo ea moralo. Tumello e pharaletseng ea molomo e kang "sebaka sea amoheleha" e ke ke ea hlahisoa hape nakong ea phetisetso ea ECO kapa mofani. Molao-motheo o tšoanang o sebetsa ho meralo ea litšupiso ea sesebelisoa le morekisi: boloka sepheo sa motlakase, empa u netefatse litekanyo bocha khahlanong le stackup ea boto e lokollotsoeng.

Rekoto ea tlhahlobo e lokela ho boela e hlwaye mofuta oa ho ntša kapa oa ketsiso o sebelisoang bakeng sa mekhelo ea bohlokoa. Ha ECO e tsamaisa karolo, e fetola lera kapa e fetola leoto la sehokelo, mokhelo o amehileng o ka hlahlojoa bocha ho e-na le ho rua tumello e seng e sa lumellane le jeometri.