RK3588電源電路PCB設計方案

電源是最容易被忽視的，電源是系統(tǒng)運行的重要組成部分，電源就像“人體的心臟”，為系統(tǒng)的硬件輸送血液（電），要是心臟（電源）運行不正?；蚬┭姡┎蛔悖瑫е孪到y(tǒng)不運行或運行不穩(wěn)定，在設計之前應該對核心模塊峰值電流表進行知悉，供PCB Layout時評估線寬作用，如表6-1，值得注意的是不能簡單的全部加起來算成SOC的峰值電流，要評估散熱方案，請根據(jù)實際場景的工作平均電流進行，表格參數(shù)值僅供參考。（文末附《RK3588PCB設計指導白皮書》下載入口）

3588電源的PCB設計主要注意以下幾個方面：

1.1 RK806電源方案的PCB設計

RK3588系統(tǒng)采用PMIC芯片RK806來進行整體供電，如圖6-1所示。整體布局時在滿足結構和特殊器件的布局同時RK806盡量靠近RK3588，如需要考慮散熱設計，可以適當保持間距不要太靠近也不能離的太遠，擺放方向時，盡量優(yōu)先考慮 RK806的BUCK1、BUCK2、BUCK3、BUCK4這些輸出電流比較大的電源到RK3588的信號流向是順暢的。

1、RK806電源PCB總體要求

① 過孔數(shù)量以0.5*0.3mm尺寸的過孔為例，高壓電源單個過孔推薦走0.8A，低壓電源（1V 以下）按0.5A計算,當然也可以通過專業(yè)的計算工具進行計算。

② 不建議電源部分器件焊盤及過孔做十字連接處理，應該用鋪銅全覆蓋連接才能更好的散熱和載流。

③ 大電流電路比如Buck輸入輸出電容的GND過孔應該要和電源輸入端過孔數(shù)量多，如圖6-2所示，這樣才能起到較好的濾波效果(很多客戶容易忽略電容GND端的過孔數(shù)量)。

④ RK806的EPAD 接地焊盤要優(yōu)先保證有足夠的過孔，建議保證5*5個0.5*0.3mm 或是6*6 個0.4*0.2mm的過孔以上，降低接地阻抗和加強熱量傳導；盲埋孔的板子再打一些盲孔輔助降低阻抗，如圖6-3所示。

2、RK806的BUCK13電路PCB要求

① 輸入電容必須離芯片盡可能近，如果輸入電容放在芯片的背面，需保證電容的GND端朝向芯片，這樣讓輸入電容與VCC和GND的連接環(huán)路盡可能小。

② 應當保證SW的走線出焊盤后盡可能短粗以提高載流能力及電源效率，對于需要打孔的地方，VCC1/3如果合并供電至少需要5 個0.5*0.3mm的過孔，如果分開各自需要3個及以上的0.5*0.3mm的過孔。

③ BUKC1和BUCK3的輸出電容的GND端可以靠在一起共用但至少要15個以上的0.5*0.3mm過孔，如果空間不足可以打小過孔或盲孔補充。

④ BUCKl輸出如果有換層至少保證15個及以上的0.5*0.3mm過孔，同樣的BUCK3要保證12個及以上的0.5*0.3mm 過孔，如圖6-4所示。

3、RK806的BUCK2電路PCB要求

① 輸入電容必須離芯片盡可能近，如果輸入電容放在芯片的背面，需保證電容的GND端朝向芯片，這樣讓輸入電容與VCC和GND的連接環(huán)路盡可能小。

② 應當保證SW的走線出焊盤后盡可能短粗以提高載流能力及電源效率，對于需要打孔的地方，VCC2供電至少需要3個0.5*0.3mm過孔，輸出電容的GND端至少要12個以上的0.5*0.3mm過孔，如果空間不足可以打小過孔或盲孔補充。

③ 輸出如果有換層至少保證12個及以上的0.5*0.3mm過孔，如圖6-5所示。

4、RK806的BUCK4電路PCB布局布線要求

① 輸入電容必須離芯片盡可能近，如果輸入電容放在芯片的背面，需保證電容的GND端朝向芯片，這樣讓輸入電容與VCC和GN的連接環(huán)路盡可能小。

② 應當保證SW的走線出焊盤后盡可能短粗以提高載流能力及電源效率，對于需要打孔的地方，VCC4供電至少需要3個0.5*0.3mm的過孔，輸出電容的GND端至少要12個以上的 0.5*0.3mm過孔，如果空間不足可以打小過孔或盲孔補充，如圖6-6所示。

5、RK806的2.5A BUCK電路PCB要求

① 輸入電容必須離芯片盡可能近，如果輸入電容放在芯片的背面，需保證電容的GND端朝向芯片，這樣讓輸入電容與VCC和GND的連接環(huán)路盡可能小，如圖6-7所示。

② 應當保證SW的走線出焊盤后盡可能短粗以提高載流能力及電源效率。

③ 對于需要打過孔的地方，VCC5/6/7/10供電至少需要3個0.5*0.3mm的過孔，VCC8/9至少需要2個0.5*0.3mm的過孔，輸出電容的GND端至少要5個及以上的0.5*0.3mm過孔，如果空間不足可以打盲孔補充，如圖6-8所示。

④ 輸出如果要換層至少保證5個及以上的0.5*0.3mm過孔換層。

6、RK806 的 LDO電路PCB布局布線要求

① 輸入電容必須離芯片盡可能近，輸入電容與VCC11/12/13/14和GND的連接環(huán)路盡可能小。

② 輸出電容必須離芯片盡可能近，輸出電容與PLDO1/2/3/4/5/6及NLDO1/2/3/4/5和GND的連接環(huán)路盡可能小。

③ RK806的VCCA電容必須靠近管腳放置，遠離其它干擾源，電容的地焊盤必須良好接地，即VCCA電容地焊盤和RK806 EPAD之間路徑必須保證最短，不得被其他信號分割。

④ RK806的Pin 67（RESETB）的100nF電容必須靠近RK806管腳，提高芯片抗干擾能力。

⑤ RK806 LDO部分管腳不建議覆銅，所有管腳通過走線方式和外面連接，焊盤內(nèi)走線寬度不得超過焊盤寬度，防止制板后，焊盤變大貼片容易連錫。

⑥ 走線粗線一般按1mm寬度走1A來設計，大電流輸出的LDO根據(jù)后端實際供電需求，走線在從芯片引出后應盡快變粗到需求大小，要特別關注低壓大電流NLDO的走線長度及損耗，以滿足目標芯片的供電電壓及紋波需求。如圖6-9所示。

1.2 分立電源的DC-DCPCB設計

輸入電容Cin、輸出電容Cout放置于Vin管腳、Vout管腳與DC/DC的GND之間，盡量減小Vin、Vout與DC/DC的GND之間的環(huán)路面積，這樣可以減小電源紋波幅度，大大提高芯片的可靠性，如圖6-10所示。

輸入電容Cin、輸出電容Cout以及DC/DC的GND，要盡量多打一些過孔，建議4個及以上的0.5*0.3mm過孔，如果 Vin，Vout電源有換層，建議過孔也要多打一些過孔，建議4個以上的0.5*0.3mm過孔（和電流有關系，參考上面RK3588峰值電流表）。電感要盡量靠近DC/DC，走線要盡量粗而短，F(xiàn)B端的電阻地盡量遠離干擾源，不要從電感下面走線。

1.3 RK860電源PCB設計

RK860-X做為單顆RK806-1的輔助補充供電，一般給CPU、GPU或NPU等大電流供電。整體布局時應盡量靠近RK3588(10mm以內(nèi)為佳)。RK860 PCB布局推薦參考如圖6-11所示，需要注意的是輸入或者輸出的回路。

DC-DC轉換中會涉及到反饋電壓，遠端反饋是反饋點選擇在負載端；在PCB進行布線的時候，需要慎重考慮布線的方式，要充分考慮到布線產(chǎn)生的線路阻抗100歐姆反饋電阻需要靠近輸出電容盡量靠近PMIC放置，電阻一端連接到DC-DC輸出電容，另一端連接到PMIC的VOUT反饋腳上，并同時連接到RK3588電源管腳同一電源網(wǎng)絡的最遠端負載處。

反饋線寬度使用4mil，必須與電源覆銅伴隨走線，以避免干擾；反饋線與其他信號間隔6mil以上，如圖6-12所示， VDD_GPU電源覆銅及反饋線走線示意圖，其它路電源類似處理。

1、輸入輸出電容分別擺在芯片的兩端并盡量靠近芯片，電容、電感和芯片布局在同一層，電容的GND焊盤和芯片的GND在焊盤朝向是同一個方向，形成一個最小的閉環(huán)。

2、電感放在輸出電容和芯片兩端保證SW走線盡可能短，防止對其他模塊造成干擾。

3、芯片VOUT反饋信號要保證取自輸出電容（避免從電感焊盤上取），并避免離SW太近。

4、對于需要打過孔的地方，可以5個0.5*0.3mm的過孔，Buck輸出至少需要12個0.5*0.3mm的過孔。特別是GND過孔盡量靠近芯 GND和電容焊盤，如果是盲埋孔的板子就在芯片和電容的GND焊盤補一些盲孔。

1.4 VDD_LOGIC，VDD_GPU，VDD_NPU，VDD_CPU電源的DC-DC遠端反饋設計

DC-DC轉換中會涉及到反饋電壓，遠端反饋是反饋點選擇在負載端；在PCB進行布線的時候，需要慎重考慮布線的方式，要充分考慮到布線產(chǎn)生的線路阻抗100歐姆反饋電阻需要靠近輸出電容盡量靠近PMIC放置，電阻一端連接到DC-DC輸出電容，另一端連接到PMIC的VOUT反饋腳上，并同時連接到RK3588電源管腳同一電源網(wǎng)絡的最遠端負載處。

反饋線寬度使用4mil，必須與電源覆銅伴隨走線，以避免干擾；反饋線與其他信號間隔6mil以上，如圖6-12所示， VDD_GPU電源覆銅及反饋線走線示意圖，其它路電源類似處理。

1.5 RK3588VDD_CPU_BIG0/1 電源PCB設計

1、如圖6-13所示的濾波電容，原理圖上靠近 RK3588的VDD_CPU_BIG電源管腳綠線以內(nèi)的去耦電容務必放在對應的電源管腳背面，電容GND PAD盡量靠近芯片中心的GND管腳放置，如圖6-14所示。其余的去耦電容盡量擺放在3588芯片附近，而卻需要擺放在電源分割來源的路徑上。

2、RK3588芯片VDD_CPU_BIG0/1的電源管腳，保證每個管腳邊上都有一個對應的過孔，并且頂層走“井”字形，交叉連接,如圖6-15所示，建議走線線寬10mil。

3、VDD_CPU_BIG0/1覆銅寬度需滿足芯片的電流需求，連接到芯片電源管腳覆銅足夠?qū)?，路徑不能被過孔分割太嚴重，必須計算有效線寬，確認連接到CPU每個電源PIN腳路徑都足夠。

4、VDD_CPU_BIG的電源在外圍換層時，要盡可能的多打電源過孔12個及以上0.5*0.3mm的過孔，降低換層過孔帶來的壓降；去耦電容的GND過孔要跟它的電源過孔數(shù)量保持一致，否則會大大降低電容作用。

5、VDD_CPU_BIG電流比較大需要雙層覆銅，VDD_CPU_BIG 電源在 CPU 區(qū)域線寬合計不得小于 300mil，外圍區(qū)域?qū)挾炔恍∮?00mil，盡量采用覆銅方式，降低走線帶來壓降其它信號換層過孔請不要隨意放置，必須規(guī)則放置，盡量騰出空間走電源，也有利于地層的覆銅，如圖6-16所示。

6、電源平面會被過孔反焊盤破壞，PCB設計時注意調(diào)整其他信號過孔的位置，使得電源的有效寬度滿足要求。下圖L1為電源銅皮寬度58mil，由于過孔的反焊盤會破壞銅皮，導致實際有效過流寬度僅為L2+L3+L4=14.5mil，如圖6-17所示。

7、BIG0/1電源過孔40mil范圍(過孔中心到過孔中心間距)內(nèi)的GND過孔數(shù)量，建議≧12個，如圖6-18所示。

8、BIG電源PDN目標阻抗建議值如下表6-2所示和圖6-19所示：

1.6 RK3588 VDD_LOGIC電源PCB設計

1、VDD_LOGIC的覆銅寬度需滿足芯片的電流需求，連接到芯片電源管腳的覆銅足夠?qū)?，路徑不能被過孔分割太嚴重，必須計算有效線寬，確認連接到CPU每個電源PIN腳路徑都足夠。

2、如圖6-20所示，原理圖上靠近RK3588的VDD_LOGIC電源管腳綠線以內(nèi)的去耦電容務必放在對應的電源管腳背面，電容的GND管腳盡量靠近芯片中心的GND管腳放置，如圖6-21所示。其余的去耦電容盡量擺放在RK3588芯片附近，并擺放在電源分割來源的路徑上。

3、RK3588芯片VDD_LOGIC的電源管腳，每個管腳需要對應一個過孔，并且頂層走“井”字形，交叉連接，如圖6-22所示，建議走線線寬10mil。

4、VDD_LOGIC電源在CPU區(qū)域線寬不得小于120mil，外圍區(qū)域?qū)挾炔恍∮?00mil，盡量采用覆銅方式，降低走線帶來壓降（其它信號換層過孔請不要隨意放置，必須規(guī)則放置，盡量騰出空間走電源，也有利于地層的覆銅），如圖6-23所示。

5、VDD_LOGIC的電源在外圍換層時，要盡可能的多打電源過孔（8個以上10-20mil的過孔），降低換層過孔帶來的壓降；去耦電容的GND過孔要跟它的電源過孔數(shù)量保持一致，否則會大大降低電容作用，如圖6-24所示。

6、電源過孔40mil范圍(過孔中心到過孔中心間距)內(nèi)的GND過孔數(shù)量，建議≧11個，如圖6-25所示。

1.7 RK3588 VDD_GPU電源PCB 設計

1、VDD_GPU的覆銅寬度需滿足芯片的電流需求，連接到芯片電源管腳的覆銅足夠?qū)挘窂讲荒鼙贿^孔分割太嚴重，必須計算有效線寬，確認連接到CPU每個電源PIN腳的路徑都足夠。

2、VDD_GPU 的電源在外圍換層時，要盡可能的多打電源過孔（10個以上0.5*0.3mm的過孔），降低換層過孔帶來的壓降；去耦電容的GND過孔要跟它的電源過孔數(shù)量保持一致，否則會大大降低電容作用。

3、如圖6-26所示，原理圖上靠近RK3588的VDD_GPU電源管腳綠線以內(nèi)的去耦電容務必放在對應的電源管腳背面，電容的GND PAD盡量靠近芯片中心的GND管腳放置，如圖6-27所示。其余的去耦電容盡量擺放在RK3588芯片附近，并需要擺放在電源分割來源的路徑上。

4、RK3588芯片VDD_GPU的電源管腳，每個管腳需要對應一個過孔，并且頂層走“井”字形，交叉連接，如圖6-28所示，建議走線線寬10mil。

5、VDD_GPU電源在GPU區(qū)域線寬不得小于300mil，外圍區(qū)域?qū)挾炔恍∮?00mil，采用兩層覆銅方式，降低走線帶來壓降，如圖6-29所示。

6、電源過孔40mil范圍(過孔中心到過孔中心間距)內(nèi)的GND過孔數(shù)量，建議≧14個，如圖6-30所示。

1.8 RK3588 VDD_NPU電源PCB設計

1、VDD_NPU的覆銅寬度需滿足芯片的電流需求，連接到芯片電源管腳的覆銅足夠?qū)?，路徑不能被過孔分割太嚴重，必須計算有效線寬，確認連接到CPU每個電源PIN腳的路徑都足夠。

2、VDD_NPU的電源在外圍換層時，要盡可能的多打電源過孔（7個以上0.5*0.3mm的過孔），降低換層過孔帶來的壓降；去耦電容的GND過孔要跟它的電源過孔數(shù)量保持一致，否則會大大降低電容作用。

3、如圖6-31所示，原理圖上靠RK3588的VDD_NPU電源管腳綠線以內(nèi)的去耦電容務必放在對應的電源管腳背面，電容的GND PAD盡量靠近芯片中心的GND管腳放置，如圖6-32所示。其余的去耦電容盡量擺放在RK3588芯片附近，并需要擺放在電源分割來源的路徑上。

4、RK3588芯片VDD_NPU的電源管腳，每個管腳就近有一個對應過孔，并且頂層走“井”字形，交叉連接，如圖6-33所示 ，建議走線線寬10mil。

5、VDD_NPU電源在NPU區(qū)域線寬不得小于300mil，外圍區(qū)域?qū)挾炔恍∮?00mil，盡量采用覆銅方式，降低走線帶來的壓降（其它信號換層過孔請不要隨意放置，必須規(guī)則放置，盡量騰出空間走電源，也有利于地層的覆銅，如圖6-34）。

6、電源過孔40mil范圍(過孔中心到過孔中心間距)內(nèi)的GND過孔數(shù)量，建議≧9個。如圖6-35所示。

1.9 RK3588 VDD_CPU_LIT電源PCB設計

1、VDD_CPU_LIT覆銅寬度需滿足芯片電流需求，連接到芯片電源管腳的覆銅足夠?qū)挘窂讲荒鼙贿^孔分割太嚴重，必須計算有效線寬，確認連接到CPU每個電源PIN腳的路徑都足夠。

2、VDD_CPU_LIT的電源在外圍換層時，要盡可能的多打電源過孔（9個以上0.5*0.3mm的過孔），降低換層過孔帶來的壓降；去耦電容的GND過孔要跟它的電源過孔數(shù)量保持一致，否則會大大降低電容作用。

3、如圖6-36所示，原理圖上靠近RK3588的VDD_CPU_LIT電源管腳綠線以內(nèi)的去耦電容務必放在對應的電源管腳背面，電容的GND PAD盡量靠近芯片中心的GND管腳放置，如圖6-37所示。其余的去耦電容盡量擺放在RK3588芯片附近，并需要擺放在電源分割來源的路徑上。

4、RK3588芯片VDD_CPU_LIT的電源管腳，每個管腳就近有一個對應過孔，并且頂層走“井”字形，交叉連接，如圖6-38所示，建議走線線寬10mil。

5、VDD_CPU_LIT電源在CPU 區(qū)域線寬不得小于120mil，外圍區(qū)域?qū)挾炔恍∮?00mil，采用雙層電源覆銅方式，降低走線帶來壓降（其它信號換層過孔請不要隨意放置，必須規(guī)則放置，盡量騰出空間走電源，也有利于地層的覆銅，如圖6-39所示）。

6、電源過孔40mil范圍(過孔中心到過孔中心間距)內(nèi)的GND過孔數(shù)量，建議≧9個。如圖6-40所示。

1.10 RK3588 VDD_VDENC電源PCB設計

1、VDD_VDENC覆銅寬度需滿足芯片的電流需求，連接到芯片電源管腳的覆銅足夠?qū)?，路徑不能被過孔分割太嚴重，必須計算有效線寬，確認連接到CPU每個電源PIN腳的路徑都足夠。

2、VDD_VDENC電源在外圍換層時，要盡可能的多打電源過孔（9個以上0.5*0.3mm的過孔），降低換層過孔帶來的壓降；去耦電容的GND過孔要跟它的電源過孔數(shù)量保持一致，否則會大大降低電容作用。

3、如圖6-41所示，原理圖上靠近RK3588的VDD_VDENC電源管腳綠線以內(nèi)的去耦電容務必放在對應的電源管腳背面，電容的GND PAD盡量靠近芯片中心的GND管腳放置，如圖6-42所示。其余的去耦電容盡量擺放在RK3588芯片附近，并需要擺放在電源分割來源的路徑上。

4、RK3588芯片VDD_VDENC的電源管腳，每個管腳就近有一個對應過孔，并且頂層走“井”字形，交叉連接，如圖6-43所示，建議走線線寬 10mil。

5、VDD_VDENC電源在CPU區(qū)域線寬不得小于100mil，外圍區(qū)域?qū)挾炔恍∮?00mil，采用雙層電源覆銅方式，降低走線帶來壓降，如圖6-44所示。

6、電源過孔30mil范圍(過孔中心到過孔中心間距)內(nèi)的 GND 過孔數(shù)量，建議≧8個。如圖6-45所示。

1.11 RK3588 VCC_DDR電源PCB設計

1、VCC_DDR覆銅寬度需滿足芯片的電流需求，連接到芯片電源管腳的覆銅足夠?qū)?，路徑不能被過孔分割太嚴重，必須計算有效線寬，確認連接到CPU每個電源PIN腳的路徑都足夠。

2、VCC_DDR的電源在外圍換層時，要盡可能的多打電源過孔（9個以上0.5*0.3mm的過孔），降低換層過孔帶來的壓降；去耦電容的GND過孔要跟它的電源過孔數(shù)量保持一致，否則會大大降低電容作用。

3、如圖6-46所示，原理圖上靠近RK3588的VCC_DDR電源管腳的去耦電容務必放在對應的電源管腳背面，電容的GND PAD盡量靠近芯片中心的GND管腳放置，其余的去耦電容盡量靠近RK3588，如圖6-47所示。

4、RK3588 芯片 VCC_DDR 的電源管腳，每個管腳需要對應一個過孔，并且頂層走“井”字形，交叉連接，如圖6-48所示，建議走線線寬 10mil。

當LPDDR4x 時，鏈接方式如圖6-49所示：

5、VCC_DDR電源在CPU區(qū)域線寬不得小于120mil，外圍區(qū)域?qū)挾炔恍∮?00mil，盡量采用覆銅方式，降低走線帶來壓降（其它信號換層過孔請不要隨意放置，必須規(guī)則放置，盡量騰出空間走電源，也有利于地層的覆銅，如圖6-50所示）。

1.12 RK3588 GND管腳PCB設計

1、RK3588芯片的GND管腳，至少保證每2個管腳需要對應一個過孔，盡量每個管腳對應一個過孔，提供更優(yōu)的SI（信號完整性），PI（電源完整性）條件，以及對散熱也有幫助。

2、RK3588芯片的相鄰層必須是一個完整的 GND 平面，保證主參考地靠近CPU的管腳，用于保證電源完整性以及加強PCB 的散熱。

3、RK3588芯片下方相同網(wǎng)絡的GND管腳在頂層走“井”字形，交叉連接，建議走線線寬10mil。如圖6-51所示。

4、在Layout 時，RK3588的各信號放置換層過孔時，要求打在管腳間隔的正中間，有規(guī)律的放置，如圖6-52，GND層的覆銅情況，RK3588芯片中間的地有大面積的銅皮和外面地銅皮連接，一方面有利于電源信號完整性，另外一方面有利于芯片散熱。

1.13 RK3588 其它電源的PCB設計

1、RK3588其它電源去耦電容，必須放在芯片管腳背面，走線時盡量形成先經(jīng)過電容焊盤再到芯片管腳。

2、無論是輸入或是輸出、功率環(huán)路或信號環(huán)路，應盡可能的小。功率環(huán)路發(fā)射電磁場，將導致較差的EMI特性或較大的輸出噪聲；同時，若被控制環(huán)接收，很可能引起異常。

3、另一方面，若功率環(huán)路面積較大，其等效寄生電感也會增大，可能增加漏極噪聲尖峰。

審核編輯：湯梓紅