[發(fā)明專利]一種差分繞線補償優(yōu)選的設計方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410385724.2
• 申請日: 2014-08-07
• 公開（公告）號: CN104133971A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設計）人: 武寧;吳福寬
• 申請（專利權）人: 浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 姜明

技術領域

本發(fā)明涉及高速走線PCB設計領域，具體地說是一種差分繞線補償優(yōu)選的設計方法。

背景技術

對于Server產(chǎn)品的開發(fā)，在主板上的各種高速差分走線Layout設計時，都會出現(xiàn)因為器件本身引腳位置的不對稱，造成差分對本身正（Positive）和負（negative）兩根線無法對稱引出，使其兩線之間因Trace長度不同產(chǎn)生相位差。而此長度差異值越大，其對高速信號質(zhì)量影響越嚴重。比如：會造成信號上升和下降時間的減緩，增大信號jitter抖動，從而導致信號誤碼率的提升。因此，在高速差分走線設計時，要求差分對本身正和負兩線作等長設計要求，但有時作等長的方式和位置不同，其對信號質(zhì)量的效果也不同。

當差分對正和負兩根線走線長度相等時，信號上升較平滑，而當正和負兩根線走線存在長度差異化，隨著差異的增大，其信號上升時間將越大。表示兩信號線之間走線長度差異產(chǎn)生的相位延遲由20%RT到2xRT（RT表示信號在芯片輸出時的上升時間）時，其到底差分線末端時信號上升時間的變化。

因此，為降低差分線本身長度不匹配造成的信號質(zhì)量降低，在PCB設計時，將導入繞線補償設計。但在PCB設計實際布線時，其繞線補償?shù)姆绞綄⒂泻枚喾N，總體上可分為下列三種模式：

（1）利用大弧在源端附近補償；

（2）利用3W2S原理繞小弧補償；

（3）不匹配處源端直接補償。

上述三種繞線補償方式中，Case2小弧繞線方式，會因差分對本身長度差異較大，造成3W2S小弧繞線各數(shù)較多，引起信號線本身串擾增大，無法有效起到繞線補償效果。

因此，在差分繞線設計時，通常會采用Case1和Case3方式。但實際layout設計時，首選哪種繞線方式，若結構限制，次選哪種方式將是后期設計時所應關注的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明通過仿真分析，提出了一種差分走線繞線優(yōu)化的設計方法，此方法可根據(jù)Layout布線實際情況擇選繞線方式，有效的提升產(chǎn)品的設計質(zhì)量。

本發(fā)明是針對不同的繞線方式，通過其在不同速度及疊層厚度下的仿真分析，給出一種差分繞線方式優(yōu)選的設計思路，可幫助工程師根據(jù)實際的layout情況，選擇一種較合適的差分繞線方式。

針對目前l(fā)ayout補償方式，歸納了三種建議繞線方式，（1）源端直接補償，（2）在源端附近利用3W空間繞線補償，（3）在源端附近利用5W空間繞線補償，?其中W表示差分線線寬。同時利用Cadence?Speed2000軟件中的SI?Matrix功能，對其上述三種方式在不同速度，不同疊層厚度下進行信號仿真，其仿真數(shù)據(jù)歸總如下表7所示：????????????????????????????????????????????????

注：表格中Pseudo_eye?=?INT_Sig?–?INT_ISI?–?INT_XTK，其中，因只仿真單獨差分Lane，所以未體現(xiàn)不同差分對之間的INT_XTK影響。另外，Pseudo_eye值越大，信號質(zhì)量越好。

從上述表格中數(shù)據(jù)可以得到如下結論：

1、無論速度提升或PP厚度提高，源端直接補償結果要好于其他兩種方式；

2、當信號速度不高，如在8Gbps以下時，3W空間繞圈補償方式要略微好于5W，同時，隨著PP厚度的提升，相差不大；

3、當信號速度提升，如在12Gbps以上時，5W空間繞圈補償方式要略好于3W，同時，隨著PP厚度的提升，差距將逐步增大；

4、對于源端直接補償，有時由于芯片引腳具體結構緣故無法采用時，可根據(jù)實際設計要求，參考2&3的建議去進行差分繞線優(yōu)選。

本發(fā)明的有益效果是：

此設計方法是針對不匹配處源端直接繞線補償或靠近源端利用3W或5W（W表示走線單位線寬）走線空間進行繞線補償三種方式進行仿真分析，通過對不同速度，不同疊層厚度情況下的模擬分析，總結歸納出三種繞圈方式的差異度，可有效輔助工程師根據(jù)layout布局實際情況選擇繞線方式，提升產(chǎn)品的設計質(zhì)量。

附圖說明

附圖1是繞線方式示意圖。

具體實施方式

結合layout實際繞線方式及仿真分析，提出了一種差分繞線優(yōu)選的設計方法，此方法可以指定工程師根據(jù)layout實際情況，選擇最優(yōu)的layout繞線優(yōu)化方案，有助于改進高速信號質(zhì)量，提高產(chǎn)品的設計質(zhì)量。