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走線不走心,遲早會(huì)返工

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發(fā)表于 2020-5-21 14:22:02 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
作者 | 姜杰(一博科技高速先生團(tuán)隊(duì)隊(duì)員)
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走線熙熙,汲汲交期;走線攘攘,亟亟歸檔。9 N9 I+ \! T% }0 a: N2 g- h
項(xiàng)目伊始,高速先生的內(nèi)心其實(shí)是抗拒的,因?yàn)閷?shí)在看不出仿真的必要:目標(biāo)信號是DDR3L,數(shù)據(jù)速率最高800Mbps,地址控制類信號走線拓?fù)錇橐煌隙、T型拓?fù)。信號普通、速率尋常、拓(fù)浜唵巍?font class="jammer">' {- y, Z( G+ e3 J7 r

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架不住客戶的一再堅(jiān)持,加上前期項(xiàng)目介入階段,客戶言辭閃爍,提供PCB文件時(shí)也不大爽快,似乎有難言之隱,高速先生漸生警覺——事情可能并沒有想象的那么簡單?蛻糇罱K還是提供了單板文件,不過一直強(qiáng)調(diào)是外協(xié)設(shè)計(jì)的。
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打開板子仔細(xì)查看,卻是險(xiǎn)象環(huán)生,高速先生精神為之一振,心里大概有了譜。雖然有了預(yù)判,不過,對于如此不走尋常路的設(shè)計(jì)以前只是耳聞,今日一見,難免興奮,實(shí)在想看看仿真結(jié)果與預(yù)期是否一致。: a& Z4 V2 h0 ^: T/ u

" y) B8 J+ o# ]7 \' f; i考慮選擇地址控制類信號作為仿真對象,之所以這么做除了因?yàn)樵搯伟宓拇祟愋盘柌季激進(jìn),另一個(gè)原因是相對于絕大多數(shù)數(shù)據(jù)信號的點(diǎn)到點(diǎn)拓?fù),地址控制類信號通常是一拖多,而且沒有數(shù)據(jù)信號對應(yīng)的片內(nèi)端接來減小反射,因此出問題的概率相對較大。先看DDR3L地址控制類走線最長的信號波形(如下圖):高低電平分明,滿足閾值要求,邊沿單調(diào),沒有回溝,整體看來雖然有輕微的過沖和振鈴,不是十分完美,也算比較正常。6 l* t% w5 q2 V' f9 W3 R

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難道就這樣愉快的PASS了?不,還沒到重點(diǎn)。因?yàn)橥ǖ勒w仿真的結(jié)果會(huì)讓你得出截然相反的結(jié)論!不信請看同組地址信號同時(shí)運(yùn)行時(shí)黯然失色的眼圖:仿佛熬夜之后勉強(qiáng)睜開的眼睛,布滿血絲,感受到他的疲憊了嗎?3 @. h9 O( P4 B3 G6 T) m# O
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, E7 p8 s' O1 v) }; _) H2 b+ N不好意思,放錯(cuò)圖了,應(yīng)該是這張。
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  z  n& k/ }9 @1 W2 Q) G8 o單拎出來的信號質(zhì)量沒問題,同組信號一起運(yùn)行卻不給力,想必一直關(guān)注高速先生公眾號的朋友已經(jīng)想到了答案:串?dāng)_!是的,高速先生也這么想。尤其是在高速先生新近推出一期關(guān)于層間串?dāng)_的短視頻之后,串?dāng)_問題更是引起了不少人的關(guān)注,詳情請點(diǎn)擊以下:
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4 u4 N" t. m& `4 k回到本期案例,繼續(xù)抽絲剝繭。仔細(xì)觀察DDR3L地址信號走線之間的間距就能發(fā)現(xiàn)端倪:線寬0.1mm,相鄰走線air-gap也是0.1mm!而且還不是零散的個(gè)別現(xiàn)象,整個(gè)通道的地址控制類信號都是如此處理。
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當(dāng)然了,以上關(guān)于串?dāng)_的推斷還只是大膽的假設(shè),下面就需要小心的求證。既然懷疑問題的癥結(jié)在于串?dāng)_,那么對比不同程度的串?dāng)_對通道信號的影響最具有說服力。好在仿真的時(shí)候可以調(diào)整串?dāng)_系數(shù),這樣就不必等客戶提供不同的PCB版本來逐一驗(yàn)證。提取參數(shù)時(shí)通過調(diào)整串?dāng)_系數(shù),先將串?dāng)_降低為原版本的75%,由于振鈴的減小,眼睛中的“血絲”開始減少,眼圖如下:- G# X! J- c6 b: c
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& D1 F7 F( C* Z$ M; P# ^繼續(xù)調(diào)整串?dāng)_系數(shù),將串?dāng)_減小至原設(shè)計(jì)的50%,信號振鈴進(jìn)一步減小,眼圖逐漸恢復(fù)正常。
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直接將串?dāng)_減小到原設(shè)計(jì)的5%,整個(gè)眼圖都變的精神抖擻,十分清爽。
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通過仿真反饋,客戶最終還是把DDR3L的走線中心距調(diào)整至3W,線距調(diào)整后的通道仿真結(jié)果達(dá)到了預(yù)期的要求。" \9 a9 R' c' S' J4 ^" Y

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后來才了解到,初始版本PCB是客戶的一個(gè)layout新手設(shè)計(jì),初生牛犢不怕虎,加上交期的壓力,走線約束設(shè)置出現(xiàn)偏差,于是就出現(xiàn)了這么一版試探信號底線的設(shè)計(jì),相信經(jīng)過這次返工的煎熬,串?dāng)_對這名Layout攻城獅而言不會(huì)再是書本上蒼白的理論。正所謂:走線熙熙,急趕交期;走線攘攘,串?dāng)_飆漲。只是,有多少走線可以重來,有多少單板經(jīng)得起等待?

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