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高速先生原創(chuàng)文 | 黃剛 粉絲：“請問高速先生，繞線的設計要注意哪些地方”，高速先生：“至少要保證繞線的間距達到3H”，然后再補上一句，“H是信號到參考層的距離哈”。這時候粉絲一般都會“哦……謝謝哈”，我們隨即以一個尷尬而不失禮貌的微笑進行回應……
其實我們也知道，一個簡單的回答會讓粉絲們變得越發(fā)的不淡定，雖然這個答案本身是比較準確的，僅僅是這個回答會有一點口說無憑的感覺。 什么？你們還不知道我們到底在說什么東西？其實繞線的設計基本上存在于每一塊PCB板的并行信號上。最常見的就是我們的DDR設計，一組需要等長的信號由于收發(fā)pin的位置不一樣，必然會存在繞線的情況。然后從空間的角度來衡量的話，繞線的間隔越小那么所占的空間就越小，尤其是在DDR顆粒間的繞線更是如此，在里面寸土寸金的地方，作為一個工程師肯定希望更小間距的繞線咯。
好吧好吧，解釋完我們到底在說什么之后，我們還是繼續(xù)說回口說無憑這個事哈。粉絲們希望得到一些數(shù)據(jù)的支撐，為此我們也專門做了一板測試板去驗證它。很簡單，沒有對比就沒有傷害，我們做的測試板要對比的設計如下所示，分別做了繞線間距為3H，5H和7H三種設計，當然還有不繞線的一根參考線啦，總長度為10inch。
那么測試的數(shù)據(jù)是怎么樣的呢？首先說到繞線嘛，大家肯定會關(guān)心繞線完的時延啦，結(jié)果這三種情況的測試結(jié)果的對比是這樣的。可以看到，繞線繞得越密的話，信號的延時會變小，3H大概會比5H的繞線快30ps，而5H之后就影響比較小了，5H只比7H快10ps左右了。
我們老是說3H是一個基本原則，我們可以和不繞線的延時來比一下，結(jié)果如下所示。
它們的延時差了大概50ps。考慮到這個是10inch的繞線情況，那么簡單粗暴的換算成單元長度時，其實每英寸的差別只有5ps左右，已經(jīng)是非常小的影響了。
當然如果從損耗這個角度來看的話，又會看到一些和信號頻率很相關(guān)的影響了。可以看到3H在2GHz以上就會有很明顯的諧振點，要是信號速率在4Gbps（2GHz基頻）時就會嚴重影響信號質(zhì)量，5H，7H就會明顯有很好的改善。
雖然從損耗來看3H比較恐怖，但是……我們都忽略了一點，哪怕你真的需要走10inch的繞線，你也不會把一個跑幾個Gbps的走線用單端線來走吧。這里順便說一下哈，同樣的繞線，用差分的形式會有非常非常明顯的改善哈，大家不要太擔心。我們單線的繞線設計目前主要就是應用于DDR這樣的并行系統(tǒng)，目前最高的速率也只不過在1.5GHz（3Gbps）左右哈。 更多技術(shù)文章：http://www.edadoc.com/cn/TechnicalArticle/ — end — 本期提問 說說你們目前對繞線的設計是怎么去處理的？或者對于繞線還有什么見解也可以談談哈。 |
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