[發明專利]一種減小芯片信號干擾的方法

在審

• 申請號: 201711241732.X
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107911940A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 曹先帥
• 申請（專利權）人: 鄭州云海信息技術有限公司
• 主分類號: H05K1/02
• 分類號: H05K1/02
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司37205
• 代理人: 張亮

技術領域

本發明涉及服務器芯片測試領域，具體涉及一種減小芯片信號干擾的方法。

背景技術

隨著互聯網經濟的快速發展，海量數據正以前所未有的增長趨勢沖擊著整個數據中心行業，數據量的急劇增長對IT基礎架構工作的穩定性提出了更高的要求。服務器作為數據中心的核心部件之一，為了適應未來大規模業務增長的需求，也需要對其工作穩定性進行優化完善。在服務器系統中，主板芯片工作的穩定性決定了服務器工作的穩定性。芯片信號傳輸的精度越高，服務器工作出現異常的可能性越低。

現有的芯片工作過程是將外部電壓信號轉換為內部的數字信號，經過數字判斷和比較后輸出數字信號，數字信號再轉換為模擬信號對外輸出電壓信號。芯片本身內部會有一個數字GND，連接整個主板的模擬GND。但是在現有的服務器主板設計中，芯片內部的數字GND和主板的模擬GND是同一個GND，即整個主板上的數字GND和模擬GND直接通過銅箔相互連接，并沒有做區分。

這種模擬GND和數字GND直接連接帶來的問題是，模擬GND是比較容易受外部干擾的GND，如人碰觸機器、靜電、震動等都會影響到機器的模擬GND。在模擬GND和數字GND直接連接的情況下，當模擬GND受干擾后就會容易影響到芯片的數字GND，芯片的數字GND如果被干擾到，就會影響到芯片內部邏輯轉換的數據判斷，進而影響輸出信號，影響服務器工作的穩定性。

針對上述問題，為了提高芯片信號傳輸的準確性，增加服務器工作的穩定性，本申請發明了一種減小芯片信號干擾的方法，通過將線路中芯片的數字GND和模擬GND分開，不連接在一起，并在layout中通過切割銅箔的方式將兩者進行物理隔離。通過實驗驗證，證實兩者隔離后，數字GND不會受到物理GND的干擾，進而增強了信號傳輸的準確性。

發明內容

本發明所述的減小芯片信號干擾的方法的主要實現方式是通過將數字GND和模擬GND隔離，減小數字GND被干擾的可能性，保證芯片信號輸出的準確性。

原有的服務器架構中，主板模擬GND和數字GND是連接在一起的。隨著服務器使用量的增多，經常收到客戶反饋服務器出現異常宕機或工作不穩定導致報錯的情況；通過對主板報錯信息分析和信號量測發現，主板在工作過程中如果模擬GND出現干擾，芯片的數字GND就會受影響，導致芯片傳輸信號出錯。

附圖1所示為方案改善前，主板top層數字GND和模擬GND連接的layout截圖，通過截圖可看出，數字GND和模擬GND在layout中亮杜是一樣的，顯示的是“GND”，表面兩者通過銅箔連接在一起。

附圖2為方案改善前，主板第2層即地層的layout截圖，通過截圖可以看出，芯片正下方GND與周圍GND是連接在一起的，為同一塊銅箔。

附圖3為方案改善前，通過插拔附近電源干擾模擬GND的方式，用示波器抓到的在服務器正常運行過程中出現的數字GND出現的干擾情況，即從放大的波形中可明顯看到，數字GND存在干擾毛刺，在高頻信號傳輸過程當中，這種毛刺很容易影響到芯片對信號的判斷。

附圖4和附圖5所示為采用本發明所述的方法將數字GND和模擬GND隔離后，數字GND命名為GND1，模擬GND命名為GND，通過layout截圖可看出，在主板表層，芯片的數字GND1與主板的模擬GND不會被同時點亮，表明兩個GND并未連接在一起；在主板第2層的GND層，芯片對應位置的數字GND1也和周圍的模擬GND隔離開來，兩者相互不受影響。

圖6為將數字GND1和模擬GND隔離后，采用同樣的測試方法，即通過插拔附近電源干擾模擬GND的方式，用示波器長時間監測服務器正常運行過程中數字GND1的受干擾情況，從監測結果來看，數字GND1并未受到明顯干擾。

具體地，本申請請求保護一種減小芯片信號干擾的方法，其特征在于，該方法具體包括：將主板線路中芯片的數字GND和模擬GNG分開，不再連接在一起。

如上所述的減小芯片信號干擾的方法，其特征還在于，在主板線路layout中通過切割銅箔的方式，將數字GND和模擬GNG進行物理隔離。

附圖說明

圖1、現有技術中主板表層數字GND和模擬GND連接的layout截圖

圖2、現有技術中主板GND層layout截圖

圖3、現有技術中數字GND出現的干擾情況

圖4、本發明中主板表層數字GND1和模擬GND隔離之后的layout截圖

圖5、本發明中主板GND層layout截圖