PCB 기술 - 고속 PCB 설계를 위한 병렬 버스 VS 직렬 버스

PCB 설계 엔지니어로서 일부 고속 지식을 습득하는 것은 매우 필요하며 심지어 필요합니다.신호의 경우, 고속 신호는 일반적으로 다양한 병렬 버스 및 직렬 버스에 존재합니다.버스가 무엇인지 아는 경우에만 버스의 작동 속도를 알 수 있으며 PCB 경로설정을 시작할 수 있습니다.

버스

버스는 둘 이상의 디바이스 간 통신에 사용되는 공유 물리적 채널입니다.이것은 신호선의 집합이자 여러 구성 요소 간의 공통 연결로 각 구성 요소 간에 정보를 전송하는 데 사용됩니다.버스는 작업 모드에 따라 병렬 버스와 직렬 버스 두 가지로 나눌 수 있습니다.

병렬 모선

여러 비트의 데이터를 동시에 전송할 수 있는데, 이는 마치 여러 대의 차를 나란히 운행할 수 있는 넓은 도로와 같으며, 양방향과 단방향 지점도 있다.

직렬 버스

하나의 데이터만 동시에 전송할 수 있는데, 이는 마치 한 대의 차만 갈 수 있는 좁은 길과 같다. 데이터는 하나의 긴 데이터 문자열처럼 보일 정도로 하나씩 전송해야 하기 때문에'직렬'이라고 불린다.

병렬 전송의 가장 좋은 예는 메모리 칩 DDR입니다.DQS 및 DQM과 함께 D0-D7 데이터 케이블이 있습니다.이 회선은 함께 전송된다.어느 한 사람이 오류가 있어도 데이터가 제대로 전송되지 않습니다.재전송만 가능합니다.따라서 데이터 케이블의 각 케이블은 길이가 같아야 하며 여러 번 감아야 합니다.

직렬 데이터가 다릅니다.데이터가 하나 둘씩 전송되고 비트 사이에 연결이 없습니다.이 비트는 오류가 없습니다. 다음 비트는 전송할 수 없습니다.병렬 데이터는 오류 중 하나로 전체 데이터 세트가 작동하지 않는 일련의 데이터입니다.

PCB 케이블 연결 요구 사항

병렬 모선 연결 요구 사항:

(1) 버스는 내부적으로 경로설정하는 것이 좋으며 버스와 다른 경로설정 사이의 거리는 가능한 한 늘려야 합니다.

(2) 특수 요구 사항을 제외하고 단선 설계 임피던스는 50옴, 차분 설계 임피던스는 100옴을 확보한다.

(3) 동일한 버스 세트가 동일한 경로설정 길이를 유지하고 클럭 라인과 일정한 타이밍 관계를 따르는 것이 좋으며 타이밍 분석의 강력한 결과를 참조하여 경로설정 길이를 제어하는 것이 좋습니다.

(4) 가능한 한 이 버스의 I/O 전원 또는 GND 참조 평면에 접근하여 참조 평면의 무결성을 보장하는 것이 좋습니다.

(5) 상승 시간이 1ns 미만인 버스는 완전한 참조 평면이 필요하며 파티션을 통과할 수 없습니다.

(6) 아래쪽 주소 버스는 시계 경로설정 요구 사항을 참조하는 것이 좋습니다.

(7) 뱀형 권선 간격은 선로 너비의 3배보다 작아서는 안 된다.

고속 PCB 직렬 버스 경로설정 요구 사항

100Mbps 이상의 주파수를 갖는 직렬 버스의 경우 병렬 버스의 공통 직렬 제어 및 경로설정 규칙을 따르는 것 외에도 경로설정 설계에서 몇 가지 추가 요구 사항을 고려해야 합니다.

(1) 고속 PCB 직렬 버스는 경로설정 손실을 고려하고 선가중치와 선로 길이를 결정해야 합니다.

(2) 정상적인 상황에서 선폭이 5mil 이상이어야 하며 접선은 가능한 한 짧아야 한다.

(3) Fanout 오버홀을 제외하고 고속 직렬 버스는 구멍을 뚫거나 교체할 수 없습니다.

(4) 직렬 버스에 핀을 삽입하는 속도가 3.125Gbps를 초과할 경우 용접 방지 디스크를 최적화하여 불연속 임피던스로 인한 비방사능 영향을 줄여야 한다.

(5) 고속 직렬 버스 경로설정 레이어를 교체할 때 최소 오버홀 단단선이 있는 경로설정 레이어를 선택하는 것이 좋습니다.커넥터에 대한 신호의 경우 경로설정 공간이 제한된 경우 짧은 오버홀 짧은 탄젠트가 있는 경로설정 레이어가 송신 포트에 우선적으로 지정됩니다.

(6) 속도가 3.125Gbps 이상이면 신호 통과 구멍 옆에 접지 구멍을 뚫어야 하며, AC 결합 콘덴서도 역용접 디스크에 대해 특수 처리해야 한다.

(7) 역드릴링을 통해 고속 신호가 구멍을 통과하면 전류 병목 현상이 좁아진 후 전원 접지 평면의 전류 용량 감소와 필터 루프 감지 증가의 영향을 고려할 필요가 있다.

(8) 고속 신호는 평면층의 경계선을 피하고 신호선 가장자리와 경계선 가장자리 사이의 수평 거리는 3W로 보장한다.

(9) 두 방향의 고속 신호는 교차하거나 경로설정해서는 안 된다.