PCB设计---PCIE设计总结
更新时间:2023-08-21 16:58:01 阅读量: 高等教育 文档下载
PCIE的PCB设计总结
封装:
常见的PCIE连接器有X1、X4、X8、X16,其中数字代表的是有多少条lane,例如X1,表示1条lane,即1对接收差分信号和1对发送差分信号。不同连接器的管脚数量不同,如下图,为X8连接器。通过管脚号,可以判断是哪种slot,其中:
PCIeX1(A18B18)---1条lane;PCIeX4(A32B32)---4条lane; PCIeX8(A49B49)---8条lane;PCIeX16(A82B82)---16条lane;
PCIE速率:
PCIE信号属于高速数字信号,版本越高,速率越高,目前的服务器和主板上比较常见的是PCIE3.0。PCIE速率见下表;
PCI Express
Introduced Line Transfer Throughput[i]
version code rate[i] ×1 ×2 ×4 ×8 ×16
1 2003 8b/10b 2.5 GT/s 250 MB/s 0.50 GB/s 1.0 GB/s 2.0 GB/s 4.0 GB/s
2 2007 8b/10b 5.0 GT/s 500 MB/s 1.0 GB/s 2.0 GB/s 4.0 GB/s 8.0 GB/s
3 2010 128b/130b 8.0 GT/s 984.6 MB/s 1.97 GB/s 3.9
4 GB/s 7.88 GB/s 15.8 GB/s
4 2017 128b/130b 16.0 GT/s 1969 MB/s 3.94 GB/s 7.88 GB/s 15.7
5 GB/s 31.5 GB/s
5 expected in
Q2
2019[33]
128b/130b 32.0 GT/s[ii] 3938 MB/s 7.88 GB/s 15.75 GB/s 31.51 GB/s 63.0 GB/s
在设计PCIE时,要满足SI要求,接下来以slot的设计为例,对PCB布局、布线进行说明。
布局
1.AC电容靠近接口摆放;
2.尽量减小Stub;如下图,PCIe接口摆放在TOP,此时AC电容摆放在BOTTOM层,PCIe到电容的连线就没有Stub;
3.Bottom层器件焊盘到接口焊盘间距3mm,满足波峰焊;
布线
1. 常见阻抗控制为85OHM,也有按100欧姆控制阻抗;
2. PCIE走线层面,优选Stub最短的层面;
3. 对链路上阻抗不连续点进行优化---挖孔的反焊盘、AC电容的
焊盘、加回流地过孔;
其中AC电容焊盘挖掉相邻层即可,同时注意其他信号不要跨挖空区域,详见下图:
1:对孔进行挖反焊盘处理;2:对AC电容挖盘处理;3.过孔换层处加回流地孔;
位等长,如下图:
5. 对内等长要求,参考下图设计:
L严格等于3W;
当只有一个凸起时,H严格等于差分线耦合间距;
当有多个凸起时,H可以小于等于差分线耦合间距;
不允许H大于差分线耦合间距;
多个凸起时,凸起要连续,连续长度不超过200mil;
在靠近长度不一致处补偿长度差;
6. 收发分开走线,TX-TO-TX建议4H以上;TX-TO-RX,建议6H
以上;其他信号线、电源线、铺铜、过孔,距离PCIe信号线尽量6H以上;
7. 高速信号线上不允许加ICT测试点;
8. 如果Stub比较长,建议背钻处理;
9. 在有些设计中,高速线要求走10度线,例如Intel平台服务
器及周边板卡;
10.其他优化建议:丝印不要上线路;
其他---Mini PCIE接口,注意PCIE信号优化:
PCIE板卡:
PCIe板卡根据尺寸分,有大卡和小卡;根据所接入的Slot,板卡金手指分别有X1、X4、X8、X16的PCIe的板卡,板卡厚度1.6mm,尺寸偏差太大将无法插入Slot:
不同金手指的PCIe板卡,PCIe也具有兼容性,例如X1的可以插在X16上使用,只能实现1条lane信号传输;同时注意PCIe版本问题;
2018/5/2
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