經(jīng)常有朋友問(wèn)問(wèn)題的。很多時(shí)候一個(gè)問(wèn)題來(lái)來(lái)回回也就幾條信息，也不知道朋友們有沒(méi)有弄明白，實(shí)在不是因為高速先生不樂(lè )意說(shuō)更多，而是百來(lái)個(gè)字，又沒(méi)有圖實(shí)在是很難把一個(gè)問(wèn)題說(shuō)清楚的。所以催生了《抽絲剝繭》系列文章，高速先生將專(zhuān)門(mén)撰文來(lái)解答各位朋友平時(shí)提出的問(wèn)題。

 

本期問(wèn)題是這樣的“12G信號，通過(guò)增加過(guò)孔避免stub的影響是好是壞？三個(gè)過(guò)孔有問(wèn)題嗎”？

 

其實(shí)看到這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，小陳的心里是樂(lè )呵呵的，12G信號，終于跟小陳心中的“高速”沾上邊了。在這里，先拋出第一個(gè)論點(diǎn)，當前大部分板卡厚度都在2mm左右，10Gbps以上的信號過(guò)孔有非常嚴重的影響，6Gbps以下的設計基本不需要考慮過(guò)孔。原因在《反射詳解》中有說(shuō)明，一個(gè)幾十mil的過(guò)孔或者stub，低頻信號根本“感受”不到。

 

其實(shí)，評估一個(gè)通道能否正常工作的標準就是信號協(xié)議，發(fā)送芯片滿(mǎn)足信號協(xié)議，通道性能滿(mǎn)足信號協(xié)議，接收芯片滿(mǎn)足信號協(xié)議，那這樣發(fā)送與接收芯片就能正常的通信了。而信號協(xié)議中，基本上是不會(huì )要求通道走多長(cháng)打多少個(gè)孔的，而是以插損，回損，模態(tài)轉換等指標去約束。要知道一個(gè)做得好的過(guò)孔損耗可能只有0.2dB，一個(gè)做得差的的過(guò)孔損耗會(huì )達到2dB。而SI工程師不可能要求設計工程師把走線(xiàn)，過(guò)孔做到多少dB以下（如果是這樣的話(huà)SI工程師也就沒(méi)有存在的意義了），而會(huì )將這些變成過(guò)孔個(gè)數的要求，過(guò)孔結構的要求，走線(xiàn)長(cháng)度的要求等等，也就成為了我們的layout guide。

 

讓我們來(lái)對比一下過(guò)孔少stub長(cháng)，以及過(guò)孔多無(wú)stub。下面的比較中，藍色通道為一個(gè)過(guò)孔，過(guò)孔長(cháng)度為10mil，stub為70mil；紅色通道為兩個(gè)過(guò)孔，過(guò)孔長(cháng)度為70mil，stub為10mil。唯一的變量為過(guò)孔的阻抗。

 

當過(guò)孔阻抗做的很好（50歐姆）時(shí)，插損曲線(xiàn)是這樣子的：

當過(guò)孔阻抗偏低（34歐姆）時(shí)，插損曲線(xiàn)是這樣子的：

當過(guò)孔阻抗偏高（71.5歐姆）時(shí)，插損曲線(xiàn)是這樣子的。

可以看到，如果阻抗做的好的話(huà)，通道本身的參數也是非常好的，這個(gè)結論不止適用于兩個(gè)過(guò)孔，同時(shí)適用于多個(gè)過(guò)孔。而阻抗偏小的情況下，孔多stub短也是優(yōu)于一個(gè)長(cháng)stub的。至于阻抗偏高的情況，10G之前單個(gè)過(guò)孔會(huì )比孔多stub短好一些,但是這種情況基本上是不需要考慮的了，如果過(guò)孔阻抗有那么容易偏高的話(huà)，SI工程師也不需要那么辛苦的去優(yōu)化過(guò)孔了。

 

但是，注意這里有但是。Stub長(cháng)的問(wèn)題，通過(guò)背鉆非常容易解決。而過(guò)孔阻抗優(yōu)化這件事情，就不是那么簡(jiǎn)單了，需要一定的經(jīng)驗積累。而且過(guò)多的過(guò)孔，可能會(huì )使過(guò)多的噪聲注入平面腔體，造成整個(gè)系統的不穩定，這個(gè)也需要綜合把控。

 

回到最開(kāi)始的問(wèn)題，通常12Gbps的信號，30mil的stub是可以接受的，略微做一些阻抗優(yōu)化（選用8-10mil的過(guò)孔，稍微將反焊盤(pán)加大一些），三個(gè)過(guò)孔也并不算多。小陳這邊調試成功的12G案例中，通道較復雜的有6對過(guò)孔+三個(gè)連接器+接近半米長(cháng)的走線(xiàn)。