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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扇出配置中的BGA焊盘下的GND切口(GND Cutout Under BGA Pads in Fan-out Configuration)

如果您使用狗骨扇出(dog-bone fan-out)配置，那么Intel建议在BGA pad下要有一个GND基准平面切口，以减少该区域的电容。较大的GND切口在扇出上提供更好的阻抗转换；然而，扇出中的GND切口由于有限的布线空间而受到限制。

图 7. 常规的狗骨(dog-bone)和建议的狗骨(dog-bone)比较不带BGA下的GND切口(cutout)和带切口(cutout)的原始设计。
注： 由于插槽用于此器件，因此切口(cutout)的直径为26 mil。如果没使用插槽，那么Intel建议22 mil。
图 8. 整个通道的TDR仿真性能， FPGA BGA区域被放大设计使用100 Ω和90 Ω差分阻抗布线。

基于狗骨扇出配置并具有/不具有BGA Pad下的GND Cutout的TL阻抗冲击效应根据图 8中的TDR性能近似为10 Ω。

图 9. 插入和回波损耗的仿真性能(Simulated Performances of Insertion and Return Loss)全通道仿真使用100 Ω和90 Ω差分阻抗布线。

红线表示原始设计和100 Ω TL布线阻抗。

粉色线表示原始设计和90 Ω TL布线阻抗。

蓝线表示具有BGA Pad下的26 mil直径GND切口的原始设计和90 Ω TL布线阻抗。

插入损耗的改进为1 dB，在14 GHz上的回波损耗改进为近似5 dB。

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