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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Stratix 10器件，高速信号接口布局设计指南
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Interlaken通道接口性能实例

此实例中的通道是针对使用TYCO Interlaken连接器的Interlaken接口而设计的。上面提供的电路板布局建议用于此通道设计中。此实例设计是在 Arria® 10器件开发套件上实现的。

TX通道被选择用于这些3D HFSS仿真。TX通道在第26层使用一个直到第27层的反钻进行布线。总PCB布线大约为3.94 inch，使用带圆角的带状线布线。

图 105. Interlaken通道实例的stackup层和材料数据这些是通道实例的规范：
  • 30层
  • 铜箔 - HVLP
  • 表面粗糙度 = 2 µm
  • 反钻(back-drill)
  • 材料 = Megtron6
  • 总厚度 = 153.3 mil
图 106. 进行仿真的Interlaken TX通道

下图显示了从FPGA BGA/ball到顶层的Interlaken连接器信号焊盘的host PCB TX通道性能。

图 107. Host PCB上的差分插入损耗结果不包括Interlaken连接器。
图 108. PCB上的Interlaken连接器焊盘的差分回波损耗结果不包括Interlaken连接器。

插入损耗低于电气规范章节中提及的规范，此规范对host PCB指定少于7 dB的插入损耗。

图 109. Arria 10器件开发套件上各种TX Interlaken通道的差分测量的TDR性能结果注意显示了各种TX通道的PCB走线阻抗和连接器扇出区域上的性能。
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