怎樣提高PCB速度

加利福尼亞州圣何塞？技術(shù)創(chuàng)業(yè)公司SiliconPipe的創(chuàng)始人Joe Fjelstad表示，印刷電路板布線的新方法可以將芯片到芯片的互連速度提高到20 Gbits/秒，從而顯著提高系統(tǒng)性能。在這里舉行的PCB設(shè)計(jì)大會(huì)上，F(xiàn)jelstad介紹了一種在芯片封裝頂部布線高速信號(hào)的方法。

在題為“印刷電路信號(hào)布線三維分區(qū)的好處”的演講中，F(xiàn)jelstad鼓勵(lì)設(shè)計(jì)師從封裝頂部發(fā)射高速信號(hào)，同時(shí)通過(guò)底部路由低速電源和接地信號(hào)，此時(shí)所有信號(hào)都被路由。 SiliconPipe是一家專(zhuān)注于千兆位互連技術(shù)的初創(chuàng)公司。

Fjelstad表示，IC封裝和PCB設(shè)計(jì)實(shí)踐是當(dāng)今芯片和系統(tǒng)性能的限制因素。 “設(shè)計(jì)方法必須改變，”他說(shuō)。 “硅，封裝和PCB互連必須在設(shè)計(jì)過(guò)程中一起考慮?！?/p>

Fjelstad說(shuō)芯片，封裝和基板“代碼符號(hào)”將成為一種要求，它必須包含數(shù)字和模擬電路，瞬態(tài)熱分析，熱機(jī)械分析，電力分配和信號(hào)完整性。其他問(wèn)題包括介電損耗，平面度和翹曲，加工溫度，吸濕性和靜電放電（ESD）。

連接器，過(guò)孔，串?dāng)_，ESD，衰減和歪斜導(dǎo)致的性能限制必須“制造” Fjelstad表示，為了達(dá)到我們所需的性能，F(xiàn)jelstad表示。雖然根據(jù)摩爾定律，芯片數(shù)量每18個(gè)月增加一倍，但印刷電路板互連仍未跟上。 “我們需要找到一種改進(jìn)的方法，”他說(shuō)。讓處理器旋轉(zhuǎn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使其不得不等待來(lái)自處理器的信號(hào)，而不是讓處理器旋轉(zhuǎn)大拇指?！?/p>

堆疊封裝，其中堆疊多個(gè)芯片F(xiàn)jelstad表示，彼此之間的互連技術(shù)為互連技術(shù)的變革奠定了基礎(chǔ)。 “你的包裝上有I/O，并且死在包裝的上表面，那么為什么不用它來(lái)從模具中發(fā)出信號(hào)而不是往下走？”他問(wèn)道。

“如果你以受控阻抗的方式將關(guān)鍵信號(hào)從封裝頂部傳出，你可以獲得20 Gbits/秒，”Fjelstad說(shuō)。此外，他說(shuō)，這種做法導(dǎo)致最小的過(guò)孔，零偏斜，“接近零”芯片到芯片的不連續(xù)性，以及更簡(jiǎn)單的電路板。

“我們所看到的主要是光學(xué)性能和銅的簡(jiǎn)單性，”他說(shuō)。他說(shuō)，過(guò)頂?shù)穆酚稍陔娐钒迳蟿?chuàng)造了“高架超高速公路”。

Fjelstad還回顧了其他加速印刷電路板性能的方法，包括鍍通孔集群，具有減少的短截線的差分對(duì)連接，以及可以導(dǎo)致30％到50％的布線改進(jìn)的通孔布局替代方案。

然而，有一個(gè)關(guān)于過(guò)頂路由的故障;需要更好的EDA工具。 Fjelstad說(shuō)：“今天任何人的辦公桌上都沒(méi)有工具可以解決這個(gè)問(wèn)題?！?/p>

PCB設(shè)計(jì)大會(huì)西位于加利福尼亞州圣何塞，