難以置信！損耗大了2倍，原因是高速信號(hào)自己被自己串?dāng)_了
發(fā)布時(shí)間：2025-04-22 11:24
不要認(rèn)為高速信號(hào)只會(huì)和另外一對(duì)信號(hào)產(chǎn)生串?dāng)_，它居然也能被自己串?dāng)_，而且它的嚴(yán)重程度還比別人串?dāng)_它差多了！
別不信，這種損耗翻倍的設(shè)計(jì)，你們大多數(shù)人都干過……
高速先生成員--黃剛
相信高速先生的粉絲都知道我們有差不多上千的設(shè)計(jì)工程師了吧。既然有那么多人，那么每天發(fā)生點(diǎn)奇奇怪怪的案例就是很不奇怪的事情了！一天下午，Chris正愁著下周不知道給大家看點(diǎn)啥文章的時(shí)候，百無聊賴中翻翻之前的案例，找到多年之前的一個(gè)看起來很正常，揭秘起來又感覺很有趣的高速設(shè)計(jì)案例，決定拿出來給大家分享下，讓我們成千上萬的粉絲一起后怕起來。
是的，我相信這個(gè)設(shè)計(jì)的確是很常見的做法，十個(gè)設(shè)計(jì)工程師可能有5個(gè)都曾經(jīng)這樣做過。相信Chris一說出來，你們立馬就要對(duì)號(hào)入座了。想當(dāng)年，這事情的開頭是源自于我司某分部的資深設(shè)計(jì)同事C君給Chris發(fā)過來的信息。
小圖片看不清是什么設(shè)計(jì)是吧，Chris也一樣。當(dāng)Chris把它點(diǎn)開之后，哦！！！原來是在高速連接器扇出的走線設(shè)計(jì)，大家也覺得很普通吧！
無非就是出線通道可能被擋住了，只能從下面繞一下再往上扇出唄。再給大家看一張整體的出線圖，大家就明白了。的確，很多工程師都會(huì)這樣扇出。
Chris一直都是個(gè)對(duì)技術(shù)很執(zhí)著的人，這個(gè)雖然不是仿真的項(xiàng)目，也毫不猶豫的拿過來，打算自己驗(yàn)證下到底有沒有影響。畢竟這對(duì)信號(hào)的速率是高達(dá)28Gbps，而且Chris其實(shí)也是覺得會(huì)有影響的。
二話不說，拿到板子之后，Chris就專門針對(duì)這種繞著連接器走的信號(hào)進(jìn)行了3D的建模，就是下面這個(gè)樣子了。
經(jīng)過七七二十一分鐘的仿真時(shí)間后，仿真結(jié)果出來了。從損耗的結(jié)果上看，也沒什么異常啊！
雖然不是非常非常線性，但是在28Gbps用到的頻段內(nèi)也還是不錯(cuò)，損耗大概1.5dB的樣子，然后在很高頻后才有明顯的跌落。那大家就放心了嘛，原來Chris驗(yàn)證之后的確也沒有很嚴(yán)重的問題嘛。
咋滴，文章就這樣完了？那當(dāng)然不會(huì)啦，這樣顯得多沒意思啊！上面的結(jié)果看起來是沒有很致命的影響，但是沒有經(jīng)過和好的設(shè)計(jì)對(duì)比，你怎么知道它沒有傷害呢？關(guān)鍵是問題來了，怎么才能有一個(gè)和它能對(duì)比的好的設(shè)計(jì)呢？
也沒那么難了，大家應(yīng)該都公認(rèn)的不在連接器里面繞一圈，直接扇出應(yīng)該算好的設(shè)計(jì)了吧。然后我們把直接扇出的走線長度做成了繞線的長度一樣，那就是一組很有價(jià)值的對(duì)比模型了，就像下面這樣。
又過了七七二十一分鐘，對(duì)比的仿真結(jié)果也出來了。果然經(jīng)不起對(duì)比，上面繞線的結(jié)果瞬間讓人覺得還是很差的哦。在28Gbps速率對(duì)應(yīng)的頻率下，好的case損耗才0.5dB，足足好了1dB。如果速率再往上提的話，差距可能就是3dB，5dB以上了，這就是很大的差異了哦。
果然，作為SI工程師，的確需要有這個(gè)直覺。在速率慢慢變高的情況下，你只要發(fā)現(xiàn)和平時(shí)常見的設(shè)計(jì)不一樣的情況，都要抱著懷疑的態(tài)度，從理論到仿真去進(jìn)行驗(yàn)證。不要以為串?dāng)_只會(huì)發(fā)生在信號(hào)與信號(hào)之間，而忽略了信號(hào)本身對(duì)自己帶來的影響。算你們運(yùn)氣好，這個(gè)case從影響程度上看，對(duì)28Gbps以下的信號(hào)還不算致命，實(shí)在沒空間走線，這樣做下也不一定會(huì)出啥功能的問題，再高些速率就危險(xiǎn)了哦！
問題：到底這種在連接器過孔區(qū)域繞著出線的設(shè)計(jì)為什么高頻性能會(huì)變差呢，說說你們的想法？
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