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不可能的PCB设计的解决方案

如果你还没有去过,这只是一个时间问题。每一代的PCB设计技术变得比之前的那一个。设备正在萎缩而增加更多的晶体管。以同样的方式,宇宙在膨胀,硅是收缩。

数量级的电子性能的改善

我们使用的数十亿光年测量星系际空间的大小和数量是一个很好的比喻我们的电路,除了在相反的方向。正如很难理解宇宙的广阔的距离和年龄,所以也是进展我们现代设备供电的集成电路。

波的长度图片来源:Stanford.edu中的例子相比之下最上面一行是有帮助的。我们的电子产品跨越分子和原子之间的界限。,怎么可能?

我们使用术语“纳米”,如果我们能看到这些微米之间的区别。审视现实:10纳米特性是无形的。当你一计线切成十亿块相等的长度,得到适当的规模。十亿米,另一方面,让你从加利福尼亚州森尼维耳市月球并返回与木星的直径两倍的电池。这是一个百万公里的工作。你有一分钟吗?我们可以谈论400字节每秒吗?十亿。十亿不是。

比深亚微米技术:你现在能看见我吗?

考虑到可见光谱的波长是一个数量级的时间比门大小,很明显(或不清楚!),世界上没有镜头可以放大单个晶体管。可见光波是780纳米和380纳米之间。芯片制造商通过超越特征尺寸几代人以前。

18纳米设备先进而前缘更像是5海里。整个晶体管门比,但不是很多。扫描电子显微镜需要推断出几何图形,而不是看它。支持电路密度在这个级别需要新思维在圆片规模,芯片规模和和PCB布局的水平。

电子显微镜的波长

图片来源:技术见解——路线图并没有在这里结束,指望它。

欧元不仅仅是计算的硬件。数据速率和共振频率从“兆”搬到“十亿”前一段时间。惊人的业绩预计,失败是不被容忍的。我们多快忘记我们曾经忍受的暂停一个Youtube视频会开始在点击之前玩。小计几乎保持领先,常常没有我们看着等着,声音和图像停了下来。有人还记得“缓冲”吗?

这是当我们坐在家里在电脑面前。现在我们有电视广播工作室在我们的口袋和期望它工作完美地下载和上传链接。我希望我的千兆无线。基础设施,支持我们的偏好信息的半衰期是几年前就过时了。5 g是在推广阶段,6克已经是一个主题。必须有一些比这两个中的任何一个。管道的工作永远做不完。新芯片更小,使用更少的电力和做更多的事情。我们支持所有的怎么样?

太多的组件,没有足够的空间

我们把厚的阴谋。做所有的这些魔法需要的设备。在微处理器把许多功能,曾经由单独的芯片,仍然有更多的要求自己的设备。

内存芯片使用不同的浇口尺寸虽然模拟电路不适合由于他们的敏感性。无数的传感器可以绕中央设备。电源几种类型。有些热,制造噪音。这些东西都是受欢迎的在处理器核心使大量的自己。

不可能的魔方

图片来源:作者——也许这毕竟不是不可能但它肯定会需要更长的时间来解决。

——好电压供应可以掩盖信号完整性的罪恶

单独的电源可以组合电源管理集成电路。PMIC将一个电压转换成许多的各种“社区”的SOC可以有一个电流源的电流消耗。即使他们使用相同的电压,他们是孤立的从其他域。这意味着很快。这是理所当然的,你会得到输电线路和高速正确完成。今天戏剧生活在驱动与最低限度的技术。

用于连接PMIC的形状和SOC在竞争。这个地方没有想工作。仿真是必备而解决铜的确切数量为每个域。增加一个形状通常意味着从另一个因为我们不得到无限的层。毕竟,我们仍然需要部署单个电力供应的所有设备在董事会的内陆地区。

“…很容易打破平衡通过“添加一个

电源完整性之间的来回软件和布局导致我所说的边境战争。当一切都是平衡的,通常通过和失败之间没有多少距离。一切都是靠近边缘所以很容易打破平衡甚至是通过切断电源添加的飞机。一旦确定最好锁这些层。

我只是一个模拟芯片在数字世界

射频设备的emo-kids块。他们不想相处。我们让他们保护在自己的小房间里,从来没有离开他们的私人法拉第笼的范围。我们可以强迫模拟兄弟姐妹住在一起但共存是要付出代价的。

印刷电路板图片来源:iWave PMIC很容易找到。它的三面环绕大的电感器。射频模块是值得注意的,因为对面只不过是墨水和地面通过。

在高通,我被夹在中间的两个芯片团队我们必须分享一块硅(还是硅锗?)WiFi和蓝牙之间的无线电。我的买家把我拉到一边,提到了大约70板旋转的测试设备(DUT)卡之前我们有一个工作参考。我是三个设计师之一,我们忙着多年来支持组合芯片。日益增长的保护区域从未放在桌子上。不可能是可能的;它只是需要更长的时间。

做有意义的传感器

唯一比收音机更情绪的各种传感器部署在董事会。如果你面对将任何类型的传感器电路板,深入数据表和注意你可以找到所有的建议。遮挡区域周围传感器通常是在总面积比传感器本身大得多。

这通常携带到下面的所有层板的表面的熔融中心地球!好,有点夸张但不远了。甚至实际传感器的权力被视为侵略者。脖子下来当你走近负载销。把它埋深处层地面洪水。地面本身是特别孤立。传感器的工作的感觉这就是他们做的事情包括能被探测到的任何干涉和放大。它有时看起来不合理但这是成功的秘诀。

解决“不可能”的问题需要协作。寻找更小,更高效的组件。奥卡姆剃刀整个示意图。模拟信号和功率输出。了解模拟电路和传感器在一个亲密的基础上。打印3分贝耦合器内部层,而不是放弃房地产。拥抱高密度互连的节省空间和性能收益。嵌入一些组件。像芯片制造商一样思考,提高电路以有意义的方式每次土地在你的盘子里。多花点力气来不会过时的设计。 Let your imagination run wild. It may seem like a moonshot but remember, we’ve been there and we’ve done that.

关于作者

小约翰·Burkhert职业PCB设计经验在军事、电信、消费者硬件和最近,汽车工业。最初,射频专家——现在不得不抛一点然后填补高速数字设计的必要性。约翰喜欢打低音和赛车自行车当他不写或执行PCB布局。你可以找到约翰在LinkedIn。

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