跟PCB设计工程师聊聊1.6T光�？？ ？？？ ？榈姆抡�
宣布时间：2024-12-16 14:00:00
高速先天生员--周伟
关于光�？？ ？？？ ？榈姆抡妫�，，，， ，从10GE到1.6TE的光�？？ ？？？ ？樽攀滴颐嵌加蟹鹿�，，，， ，许多客户一最先的需求都是希望能看下眼图，，，，， ，但经由我们诠释后，，，，， ，最后照旧赞成凭证协议举行无源仿真，，，，， ，今天我们就来聊聊为什么只仿真无源而不去仿真有源看眼图的方法吧。。。。。 。
如下是我们其中一个1.6T光�？？ ？？？ ？榈牟糠稚杓葡呗吠迹�，，，， ，这些高速信号的线路又被分成了两部分：一部分是从OSFP金手指到中心的DSP芯片，，，，， ，划分由8对TX和8对RX组成，，，，， ，每对200/224Gbps的速率组成了收发1.6TE的通道；；；；；； ；另一部分就是从芯片到TOSA和ROSA接口焊盘，，，，， ，也是由8对TX和8对RX组成，，，，， ，每对也是200/224Gbps的速率。。。。。 。金手指到DSP芯片部分是有协议消耗要求的，，，，， ，此后一部分协议上没有界说相关的电气要求。。。。。 。
初看起来似乎和400GE、800GE的光�？？ ？？？ ？槎际且谎奶茁罚�，，，， ，看不出难度在那里，，，，， ，但再一细看，，，，， ，难度就不是一个级别了，，，，， ，最主要的难度就是中心芯片的Pitch（芯片焊盘中心间距）只有0.15mm，，，，， ，如下图所示。。。。。 。
这么小间距的Pitch要怎么出线呢？？ ？？？ ？并且照旧差分走线，，，，， ，这就对设计来说难度和磨练都很大。。。。。 。这么小间距的设计一样平常就需要用到mSAP工艺和恣意阶HDI设计了，，，，， ，这种工艺介于芯片封装基板和PCB板之间，，，，， ，后面各人感兴趣的话可以让咱们的东哥来先容一下，，，，， ，今天我们先跳过，，，，， ，只要知道有这个工艺即可，，，，， ，来看看我们的走线线宽就知道为什么不可用通俗的工艺了，，，，， ，就问差分线2.1mil的线宽，，，，， ，2.8mil的间距，，，，， ，通俗PCB生产工艺能生产吗？？ ？？？ ？
这时间可能就有人要问了，，，，， ，设计难度可以明确，，，，， ，那这种1.6T光�？？ ？？？ ？榈姆抡嬗惺裁茨训隳�？？ ？？？ ？
着实相关于仿真来说，，，，， ，设计是简朴的，，，，， ，设计只要包管连通性就好了，，，，， ，简朴来说就是只要能顺遂把线走出来就乐成了一半，，，，， ，难的是除了线走出来，，，，， ，还要能包管信号质量，，，，， ，这个就必需通过仿真来包管了。。。。。 。前面说了1.6TE光�？？ ？？？ ？榈男藕潘俾首罡呤�224Gbps，，，，， ，虽然是PAM4编码的，，，，， ，那么它的基频就到了56GHz了，，，，， ，频率越高，，，，， ，仿真难度就越大，，，，， ，后面的线损也很大，，，，， ，一点点差别都会影响到最终的性能，，，，， ，如质料的选择，，，，， ，差别层的出线和过孔优化方法等；；；；；； ；通俗的通孔设计在频率不是太高的时间过孔特征差别不是很大，，，，， ，但到了30GHz甚至50GHz以后，，，，， ，再叠加恣意阶HDI的过孔，，，，， ，差别层的过孔就需要单独举行仿真，，，，， ，尚有金手指处的焊盘也需要特殊优化，，，，， ，我们会加上毗连器的3D模子来模拟真实插上毗连器时的特征，，，，， ，这样和现真相形更靠近，，，，， ，仿真也更准确；；；；；； ；所有的这些操作带来的效果就是事情量变大，，，，， ，需要的仿真时间更多了。。。。。 。
那为什么光�？？ ？？？ ？榈姆抡嫘矶嘀环抡嫖拊炊苌俜抡嬗性囱弁己臀舐肼誓�？？ ？？？ ？这确实是许多人体贴的话题。。。。。 。首先我们来看看光�？？ ？？？ ？�VSR协议的无源要求吧，，，，， ，如下图是OIF-CEI-5.1协议上摘抄的关于112G-VSR-PAM4关于PCB通道的参考模子及消耗要求。。。。。 。
协议上面临于无源插损的要求较量明确，，，，， ，Host主板上的消耗最大是12dB，，，，， ，毗连器的消耗最大2dB，，，，， ，光�？？ ？？？ ？榧暗缛莸南淖畲�2dB，，，，， ，总共系统16dB的消耗，，，，， ，一样平常来说只要PCB板级能知足这个消耗要求就已经切合协议的指标了，，，，， ，剩下的就是芯片的事啦（不扫除有部分芯片性能较量差的可能）。。。。。 。
关于仿真来说，，，，， ，在没有芯片ami模子的情形下，，，，， ，我们就只需要包管PCB板级的消耗切合上面的协议要求即可，，，，， ，一样平常这个无源消耗的指标会较量严酷，，，，， ，只要这个无源消耗知足了，，，，， ，虽然尚有其他的指标如回损、模态及串扰等指标也要知足，，，，， ，那么大部分的芯片都是可以正常事情的，，，，， ，由于芯片的性能也要凭证协议的指标要求来，，，，， ，各人都要在这个协议的框架下事情，，，，， ，任何环节都不可脱离这个协议框架，，，，， ，不然那就没得玩了，，，，， ，这就是有协议的利益。。。。。 。
无源仿真就相对简朴许多，，，，， ，只要有PCB设计文件，，，，， ，叠层和质料信息就可以最先建模拟真优化了，，，，， ，只要仿真要领适当，，，，， ，质料信息准确，，，，， ，那么无源仿真出来的效果就能作为判断依据；；；；；； ；但有源仿真就会重大许多，，，，， ，需要有系统的所有信息，，，，， ，如主板Host和光�？？ ？？？ ？樯闲酒�ami模子，，，，， ，毗连器的3D及S参数模子，，，，， ，主板Host和光�？？ ？？？ ？樯系淖呦咔樾危ㄈ�S参数模子，，，，， ，PCB文件及叠层信息等）。。。。。 。许多时间若是不是做系统的厂家，，，，， ，很少能所有集齐这些模子，，，，， ，如做主板Host端的，，，，， ，就很难拿到光�？？ ？？？ ？椴糠殖Ъ业淖柿希�，，，， ，由于主板Host还要兼容各个厂家的光�？？ ？？？ ？椋唬�；；；； ；而做光�？？ ？？？ ？槎说模�，，，， ，则没有主板Host端的资料，，，，， ，同时他们也不但仅只特供应某一家主机Host端，，，，， ，以是要搭配一起做系统仿真就较量难题。。。。。 。现在协议既然有无源分段的指标要求，，，，， ，那么就凭证“铁路工人各管一段”的原则，，，，， ，各人各自管好自己部分的消耗要求，，，，， ，那么合在一起也是可以知足的，，，，， ，这就是前面说了各人都要在这个协议的框架下事情。。。。。 。好了，，，，， ，希望下次不会再有人让我们举行系统的有源仿真了，，，，， ，除非自己是做Host和光�？？ ？？？ ？檎鱿低车模�，，，， ，有系统的资料可以提供一起来仿真。。。。。 。
