走線不走心，遲早會返工

edadoc · 發(fā)表于 2020-5-21 14:22:02

作者 | 姜杰（一博科技高速先生團隊隊員）

走線熙熙，汲汲交期；走線攘攘，亟亟歸檔。
項目伊始，高速先生的內(nèi)心其實是抗拒的，因為實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撲為一拖二、T型拓撲。信號普通、速率尋常、拓撲簡單。

架不住客戶的一再堅持，加上前期項目介入階段，客戶言辭閃爍，提供PCB文件時也不大爽快，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，不過一直強調(diào)是外協(xié)設(shè)計的。

打開板子仔細查看，卻是險象環(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)計以前只是耳聞，今日一見，難免興奮，實在想看看仿真結(jié)果與預(yù)期是否一致。

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為該單板的此類信號布線激進，另一個原因是相對于絕大多數(shù)數(shù)據(jù)信號的點到點拓撲，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。

難道就這樣愉快的PASS了？不，還沒到重點。因為通道整體仿真的結(jié)果會讓你得出截然相反的結(jié)論！不信請看同組地址信號同時運行時黯然失色的眼圖：仿佛熬夜之后勉強睜開的眼睛，布滿血絲，感受到他的疲憊了嗎？

不好意思，放錯圖了，應(yīng)該是這張。

單拎出來的信號質(zhì)量沒問題，同組信號一起運行卻不給力，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，詳情請點擊以下：

https://www.bilibili.com/video/BV13Q4y1N7yW

回到本期案例，繼續(xù)抽絲剝繭。仔細觀察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別現(xiàn)象，整個通道的地址控制類信號都是如此處理。

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版本來逐一驗證。提取參數(shù)時通過調(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：

繼續(xù)調(diào)整串?dāng)_系數(shù)，將串?dāng)_減小至原設(shè)計的50%，信號振鈴進一步減小，眼圖逐漸恢復(fù)正常。

直接將串?dāng)_減小到原設(shè)計的5%，整個眼圖都變的精神抖擻，十分清爽。

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)果達到了預(yù)期的要求。

后來才了解到，初始版本PCB是客戶的一個layout新手設(shè)計，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，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？