經(jīng)常有朋友問(wèn)問(wèn)題的。很多時(shí)候一個(gè)問(wèn)題來(lái)來(lái)回回也就幾條信息，也不知道朋友們有沒(méi)有弄明白，實(shí)在不是因?yàn)楦咚傧壬粯?lè)意說(shuō)更多，而是百來(lái)個(gè)字，又沒(méi)有圖實(shí)在是很難把一個(gè)問(wèn)題說(shuō)清楚的。所以催生了《抽絲剝繭》系列文章，高速先生將專(zhuān)門(mén)撰文來(lái)解答各位朋友平時(shí)提出的問(wèn)題。

 

本期問(wèn)題是這樣的“12G信號(hào)，通過(guò)增加過(guò)孔避免stub的影響是好是壞？三個(gè)過(guò)孔有問(wèn)題嗎”？

 

其實(shí)看到這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，小陳的心里是樂(lè)呵呵的，12G信號(hào)，終于跟小陳心中的“高速”沾上邊了。在這里，先拋出第一個(gè)論點(diǎn)，當(dāng)前大部分板卡厚度都在2mm左右，10Gbps以上的信號(hào)過(guò)孔有非常嚴(yán)重的影響，6Gbps以下的設(shè)計(jì)基本不需要考慮過(guò)孔。原因在《反射詳解》中有說(shuō)明，一個(gè)幾十mil的過(guò)孔或者stub，低頻信號(hào)根本“感受”不到。

 

其實(shí)，評(píng)估一個(gè)通道能否正常工作的標(biāo)準(zhǔn)就是信號(hào)協(xié)議，發(fā)送芯片滿(mǎn)足信號(hào)協(xié)議，通道性能滿(mǎn)足信號(hào)協(xié)議，接收芯片滿(mǎn)足信號(hào)協(xié)議，那這樣發(fā)送與接收芯片就能正常的通信了。而信號(hào)協(xié)議中，基本上是不會(huì)要求通道走多長(zhǎng)打多少個(gè)孔的，而是以插損，回?fù)p，模態(tài)轉(zhuǎn)換等指標(biāo)去約束。要知道一個(gè)做得好的過(guò)孔損耗可能只有0.2dB，一個(gè)做得差的的過(guò)孔損耗會(huì)達(dá)到2dB。而SI工程師不可能要求設(shè)計(jì)工程師把走線(xiàn)，過(guò)孔做到多少dB以下（如果是這樣的話(huà)SI工程師也就沒(méi)有存在的意義了），而會(huì)將這些變成過(guò)孔個(gè)數(shù)的要求，過(guò)孔結(jié)構(gòu)的要求，走線(xiàn)長(zhǎng)度的要求等等，也就成為了我們的layout guide。

 

讓我們來(lái)對(duì)比一下過(guò)孔少stub長(zhǎng)，以及過(guò)孔多無(wú)stub。下面的比較中，藍(lán)色通道為一個(gè)過(guò)孔，過(guò)孔長(zhǎng)度為10mil，stub為70mil；紅色通道為兩個(gè)過(guò)孔，過(guò)孔長(zhǎng)度為70mil，stub為10mil。唯一的變量為過(guò)孔的阻抗。

 

當(dāng)過(guò)孔阻抗做的很好（50歐姆）時(shí)，插損曲線(xiàn)是這樣子的：

當(dāng)過(guò)孔阻抗偏低（34歐姆）時(shí)，插損曲線(xiàn)是這樣子的：

當(dāng)過(guò)孔阻抗偏高（71.5歐姆）時(shí)，插損曲線(xiàn)是這樣子的。

可以看到，如果阻抗做的好的話(huà)，通道本身的參數(shù)也是非常好的，這個(gè)結(jié)論不止適用于兩個(gè)過(guò)孔，同時(shí)適用于多個(gè)過(guò)孔。而阻抗偏小的情況下，孔多stub短也是優(yōu)于一個(gè)長(zhǎng)stub的。至于阻抗偏高的情況，10G之前單個(gè)過(guò)孔會(huì)比孔多stub短好一些,但是這種情況基本上是不需要考慮的了，如果過(guò)孔阻抗有那么容易偏高的話(huà)，SI工程師也不需要那么辛苦的去優(yōu)化過(guò)孔了。

 

但是，注意這里有但是。Stub長(zhǎng)的問(wèn)題，通過(guò)背鉆非常容易解決。而過(guò)孔阻抗優(yōu)化這件事情，就不是那么簡(jiǎn)單了，需要一定的經(jīng)驗(yàn)積累。而且過(guò)多的過(guò)孔，可能會(huì)使過(guò)多的噪聲注入平面腔體，造成整個(gè)系統(tǒng)的不穩(wěn)定，這個(gè)也需要綜合把控。

 

回到最開(kāi)始的問(wèn)題，通常12Gbps的信號(hào)，30mil的stub是可以接受的，略微做一些阻抗優(yōu)化（選用8-10mil的過(guò)孔，稍微將反焊盤(pán)加大一些），三個(gè)過(guò)孔也并不算多。小陳這邊調(diào)試成功的12G案例中，通道較復(fù)雜的有6對(duì)過(guò)孔+三個(gè)連接器+接近半米長(zhǎng)的走線(xiàn)。