高速先生成員-- 黃剛

做過（guò）類似（sì）CPU服務器板PCB設計的朋友都知道，CPU與CPU之間會有很多很多對高（gāo）速互連的走線（xiàn），也（yě）就是很多圈內人（rén）稱（chēng）為（wéi）Interlaken的（de）走線。你說這一大把互聯的高速信號對（duì）數（shù）多也就算了，關鍵是每（měi）一（yī）對都需要在外麵（miàn）串上交流（liú）（AC）耦合電容。當然，我們知道原理上來說是需要的（至於為什麽，可以翻翻之前高（gāo）速先生的文章哈，裏麵啥都有說！），但是實際操作起來都會讓設計工程師非常的討厭，需要有一片（piàn）比較空的（de）位（wèi）置來把它們塞進去擺好，就像下麵這樣哈。

見多識廣的高速先生覺得上麵（miàn）的電容其實算（suàn）擺（bǎi）的很寬鬆了，換言之就是設計工程師處理起來的難度已經不是很大了。再（zài）看看下圖（tú）？這個距離是不是慢慢的讓你們覺得恐懼了？

恐懼？恐懼啥呢，那當然（rán）是大家都會擔（dān）心對與對之間的串擾啊，在滿足（zú）物（wù）質生活之後（能塞到PCB板之（zhī）後），肯定要慢慢（màn）開始注重精神生活了！鑒於（yú）有不少的粉絲，包括公司設計部的同事都來問過Chris這個問題：到底電容之（zhī）間擺（bǎi）多近信號的串擾（rǎo）能（néng）夠被接受（shòu）啊？Chris不忍心每次都跟他們說“這要看你高速信（xìn）號跑得速率來定”這句萬能說辭，於是在項目忙到（dào）起飛的時候也偷個閑來建個（gè）模型驗證下，給大（dà）家第（dì）一手的量化數據哈！

行吧，為了大家能有更直觀的認識（shí），加就加吧。Chris用目（mù）前比較通用的0402電容來建模驗證。建立一個初始的3D模型就像下麵這樣哈：

也就是兩（liǎng）對0402高速信（xìn）號的AC耦合電容的模型，我們來（lái）研究不同距離下他們的串（chuàn）擾大小，這也就是為什麽模型的右邊要留那麽多空間的原因咯。因為我們可以改變這兩對（duì）電容之間的距離，來不斷的（de）進行（háng）掃描（miáo），看看不同距離下的（de）串擾結果哈！動（dòng）態的效果就像下麵這樣了，距離從遠（yuǎn）到近的變化情況。

當然，一開始不可能完全挨在一（yī）起的嘛，能估計你也（yě）不（bú）敢吧，哈哈。所以（yǐ）我們（men）最（zuì）小從這（zhè）個距離開始掃描，我們把這個（gè）距（jù）離（lí）當作0mil的初始值！估計這個距離應該是你們敢放的最近的距離了吧？這個時（shí）候的（de）距離大概25mil，指的是焊（hàn）盤到焊盤的gap大小。

今天文章最重要（yào）的一張圖來了哈（hā），那（nà）就是不（bú）同距離下的（de）電容對間的串擾值，如下所示：

可（kě）以看到0mil就是代表這上圖的那個初（chū）始的距離，在我們大家做得比較多的28Gbps高速信號這個情況（kuàng）下，基頻在14GHz串擾大概33dB的樣子，當然拉開到100mil那麽（me）遠之後串擾直線（xiàn）下降到70dB這個非常（cháng）非常理想的值了。當然Chris盲猜大多數的你（nǐ）們也（yě）真是沒有那麽多空間能把兩對電容拉到100多mil的gap吧。那到底拉大到多少才合適呢？這個就看大家對（duì）裕量的安全感（gǎn）認知了，當然也看不同高速信號的裕量了。在28Gbps的高速信號（hào）中，Chris認為50dB是一（yī）個還不錯的門檻。對應到上（shàng）麵的仿真結果，也就是（shì）橙色的那一條曲線，大概30mil，加上（shàng）初始的25mil，也就是55mil的焊盤gap。也就是大概下麵這個距離哈，大家可以通過模型上的（de）距離（lí）來（lái）體會下（xià）！

無論如何到最後都需要來（lái）個總（zǒng）結是吧？當然單單一個模型肯（kěn）定沒法覆蓋到所有的疊層，所有的板材類型的case，但是參考（kǎo）意義Chris認為還是比較夠的（de），高速信（xìn）號一般也用高速板材，這個case也是按照（zhào）高（gāo）速板材來仿真，各位粉絲不嫌棄的話，Chris認為都可以大膽的拿去參考參考！當然如果真的有喜歡挑刺的，或（huò）者是想要很確定自己做（zuò）的這個板電容串擾多大的粉絲的話，Chris不（bú）說，大家也知道怎麽來幫Chris回答（dá）他們了吧？