互连设计的重要性

第1章 互连设计的重要性中国 PCB 技术网翻译整理

夹湾沟、阿鸣

第一章 互连设计的重要性
光速已经太慢了，当前大规模生产的普通数字电路要求时序控制达到皮秒的范围。光 从人的鼻子传输到耳朵所需要的时间大概为 100ps （在 100ps 的时间里， 光将传输 1.2 英寸） 。 这样级别的时序控制不但要维持在硅芯片里， 而且还必须在级别更大的系统板上实现， 比如 一个计算机的主板。在这些系统中，将器件互连的导体不应再被看作一根简单的导线，而是 呈现了高频效应的传输线。 如果这些传输线没有被合理的设计， 他们将在不经意间毁灭系统 时序。有些数字设计（并非全部）的复杂程度已经达到甚至超过了模拟电路设计。数字技术 经历了令人瞩目的空前发展。确实，在技术公司的市场部存在着这样的信条：如果让市场来 告诉你公众需要什么，那已经太迟了！ 本书将要解决由于数字电路的迅速发展而而带来的技术瓶颈。这要求现代数字电路设 计者们掌握以前不需要的知识， 而很多人却没有。 相关知识的缺乏导致了大量的错误信息在 工程师中流行起来，高速设计的概念经常成为了谬论，由于知识的缺乏，这些谬论一直没有 得到解决。事实上，许多相同的概念已经在电子工程的其他学科被用了几十年。例如射频设 计和微波设计。 问题是阐述相关主题的参考书都太抽象而不能立即的被电子工程师接受， 又 或者工程师们太注重实际而没有足够多的理论知识来完全理解相应的主题。 本书将直接针对 数字设计领域， 以一种让工程师或学生能够理解的方式来讲解一些必要的概念， 以使他们能 理解并解决目前及将来的问题。 值得注意的是， 本书所讲的内容已经被成功的运用到了现代 设计当中。

1.1 基础知识
读者应该知道，数字设计的基本思想是进行信号通讯，这些信号以0s或1s来表达并传 递信息。典型的数字电路是发送或接受一系列的梯形电压波（如图1.1所示）来进行通讯， 这里，高电平代表1，