Stratix 10器件，高速信号接口布局设计指南

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ID 683132
日期 5/08/2017
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Stratix 10器件，高速信号接口布局设计指南 2. 当前版本的文档修订历史
Stratix 10器件，高速信号接口布局设计指南 x
Stratix® 10器件和收发器通道 PCB叠层选择指南(PCB Stackup Selection Guideline) 高速信号PCB布线的建议 FPGA扇出区域设计 CFP2/CFP4连接器电路板布局设计指南 QSFP+/zSFP/QSFP28连接器电路板布局设计指南 SMA 2.4-mm布局设计指南 Tyco/Amphenol Interlaken连接器设计指南 电气规范
FPGA扇出区域设计 x
信号分路建议(Signal Break-out Recommendations) FPGA扇出区域布线建议 AC耦合电容布局和优化指南
信号分路建议(Signal Break-out Recommendations) x
Option 1: Via-In-Pad Topology Option 2: Dog-bone with GND Cutout at BGA Pad Topology Option 3: Micro-via Topology 扇出配置中的BGA焊盘下的GND切口(GND Cutout Under BGA Pads in Fan-out Configuration) BGA和Via-in-Pad下的GND Cutout的Dog-bone配置比较 BGA空隙区域上的走线形状布线(泪珠配置(Tear Drop Configuration))
FPGA扇出区域布线建议 x
常规和建议的分路布线拓扑结构的比较
常规和建议的分路布线拓扑结构的比较 x
Break-out后偏斜匹配的传统Jog-out布线 通孔高度和通孔反焊盘对插入损耗的影响(The Impact of Via Height and Via Anti-pad Over Insertion Loss)
Break-out后偏斜匹配的传统Jog-out布线 x
案例1和案例3之间的性能比较 案例2和案例4之间的性能比较 案例1和案例5之间的性能比较 案例2和案例6之间的性能比较
AC耦合电容布局和优化指南 x
0201 AC电容 0402 AC电容 PCB AC电容布局建议
0201 AC电容 x
扫描反焊盘半径(Sweeping Anti-pad Radius) 仅在电容下的第一个GND平面上扫描空隙宽度
0402 AC电容 x
扫描反焊盘半径(Sweeping Anti-pad Radius) 仅在电容下的第一个GND平面上扫描空隙宽度 对0201 AC电容添加一个走线参考 对0402 AC电容添加一个走线参考
PCB AC电容布局建议 x
AC电容配置时要避免的事项
CFP2/CFP4连接器电路板布局设计指南 x
CFP2主机连接器，模块装配和管脚分配 CFP4主机连接器，模块装配和管脚分配 建议的CFP2/CFP4连接器上的PCB设计指南 CFP4设计实例和优化性能
CFP4设计实例和优化性能 x
CFP4连接器布局：信号通孔，走线布线影响和优化 CFP4连接器区域上的两种不同的分路布线(Break-out Routings) CFP4连接器布线拓扑结构设计实例 完整的CFP4通道分析设计实例(不包括连接器) CFP2连接器区域布局
QSFP+/zSFP/QSFP28连接器电路板布局设计指南 x
QSFP+模块装配和管脚分配 QSFP+/zQSFP/QSFP28通道的建议PCB设计指南 建议的QSFP+信号布线 QSFP28实例设计和性能优化
SMA 2.4-mm布局设计指南 x
SMA 2.4 mm Molex®连接器组装 使用2.4 mm连接器的通道的PCB设计指南 2.4 mm实例设计性能
使用2.4 mm连接器的通道的PCB设计指南 x
版本A SMA 2.4 mm连接器的建议PCB布局设计 版本B SMA 2.4 mm连接器的建议PCB布局设计 选项1与选项2布局之间的性能比较 其他的2.4 mm连接器 2.4 mm通道规范
Tyco/Amphenol Interlaken连接器设计指南 x
连接器信号和管脚分配
连接器信号和管脚分配 x
包括25 Gbps + Interlaken接口连接器的通道的PCB设计指南建议 Interlaken通道接口性能实例
电气规范 x
CFP2/CFP4/QSFP+/QSFP28/zQSFP/SMA 2.4 mm的CEI 28极短距离(VSR)规范 Interlaken接口规范
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Break-out后偏斜匹配的传统Jog-out布线

布线设计是使用以下特征配置的：

  • 叠层(stack-up)为24层，厚度为117 mil
  • 八个信号层
  • 四个PWR层
  • 材料是Megtron6
  • 包括8 mil完成钻头(finished drill)的Via-in-pad拓扑结构
  • 18-mil信号焊盘(pad)和28 mil信号反焊盘(anti-pad)
  • 水平反焊盘为68 mil (40 mil间距 + 28 mil反焊盘)
  • 垂直反焊盘为28 mil
图 18. 案例1：使用Neck-down和Jog-out的传统差分布线(Conventional Differential Routing with Neck-down and Jog-out)

收发器对A和B已经布线在叠层的第5层。同一行上的收发器C和D布线在不同的层上。通过使用 neck-down和jog-out的传统差分布线，四个收发器对仅需要两个信号层。

图 19. 案例2：使用Jog-out的传统单端在线分路布线(Conventional Single-ended In-line Breakout Routing with Jog-out)

黄色布线显示在第7层布线的收发器对A。红色布线显示了在第9层布线的收发器对B。由于单端分路和缺少空间，同一行上的收发器对C和D已在不同层上布线。通过使用jog-out的传统单端在线分路布线，四个收发器对仅需要四个信号层。

由于制造(fabrication)总是存在一些层到层的失配，因此这个实例对以上案例实现了一个典型的5 mil层到层失配。这使您能够观察到层到层制造失配的敏感度水平。此层到层制造失配移动了通过GND空隙区域的布线，并对布线路径增加了更多的不连续性。

图 20. 案例3：使用Neck-down和Jog-out的传统差分布线上的5 mil层到层制造失配
图 21. 案例4：使用Jog-out的传统单端在线分路布线上的5 mil层到层制造失配
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