PCB設(shè)計(jì)沒(méi)頭緒？RK3588 PCB設(shè)計(jì)指導(dǎo)，搞硬件必入手

華秋 · 發(fā)表于 2023-5-12 11:46:15

隨著國(guó)內(nèi) AI 應(yīng)用場(chǎng)景不斷落地實(shí)現(xiàn)，AIoT市場(chǎng)進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段，為滿足高端應(yīng)用市場(chǎng)的需求，瑞芯微推出了RK3588 這一旗艦重磅芯片——它集成了瑞芯微自研的第三代NPU處理器，算力高達(dá)6TOPS，主要面向ARM PC、NVR、服務(wù)器、IPC、大屏顯示設(shè)備等AIoT行業(yè)類應(yīng)用產(chǎn)品，可滿足大多數(shù)人工智能模型的算力需求。

RK3588是一款采用arm架構(gòu)的通用型SoC，具備8核Arm架構(gòu)，在計(jì)算、感知、顯示、連接、多媒體、操作系統(tǒng)等方面有顯著亮點(diǎn)，是對(duì)原有的RK3399pro超大幅度升級(jí)，可以無(wú)縫替代3399在云終端、一體機(jī)、PC、服務(wù)器的位置。作為一款通用芯片，只有高性能應(yīng)用場(chǎng)景才能讓其潛力最大程度得到發(fā)揮。

瑞芯微RK3588八大產(chǎn)品應(yīng)用方向

瑞芯微RK3588的應(yīng)用方向十分廣泛，具體涵蓋了高端平板、ARM PC、智慧大屏、智能座艙、邊緣計(jì)算、IPC、NVR、虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等八大產(chǎn)品應(yīng)用方向，覆蓋AIoT千行百業(yè)。而瑞芯微RK3588的6TOPS AI算力，使其在智能座艙芯片中具備顯著優(yōu)勢(shì)。

從綜合性能來(lái)比較，瑞芯微RK3588也是目前市面上為數(shù)不多的有強(qiáng)大智慧安防競(jìng)爭(zhēng)力替代方案之一，有很大機(jī)會(huì)可以填補(bǔ)家庭、社區(qū)、交通、消防、辦公園區(qū)等巨量安防市場(chǎng)空間。

可以說(shuō)，基于這款強(qiáng)大的芯片，廣大硬件工程師有機(jī)會(huì)打造出更有競(jìng)爭(zhēng)力的高端智能硬件產(chǎn)品，與此同時(shí)對(duì)硬件的設(shè)計(jì)與制造就有更高的要求。

好芯片搭配好PCB，才會(huì)有高可靠的硬件

高可靠的PCB本質(zhì)是要有可靠的設(shè)計(jì)，可靠的pcb設(shè)計(jì)，不僅能縮短開(kāi)發(fā)周期，更能節(jié)省人力資金，加快產(chǎn)品上市時(shí)間，且產(chǎn)品品質(zhì)也會(huì)得到保障。

那么PCB設(shè)計(jì)第一步是什么？答案是設(shè)計(jì)流程

上圖20多個(gè)流程，看似復(fù)雜，但只要一個(gè)一個(gè)步驟跟著來(lái)，設(shè)計(jì)出的PCB可靠性更高；有些初入行業(yè)的工程師或?qū)W生，缺少經(jīng)驗(yàn)，也沒(méi)有良好的習(xí)慣，會(huì)舍近求遠(yuǎn)，到最后基本都是事倍功半。

PCB疊層阻抗設(shè)計(jì)參考

如前文所述，正因?yàn)镽K3588具有強(qiáng)大計(jì)算能力，圖像處理能力，多接口顯示，豐富接口傳輸能力。為了減少在高速信號(hào)傳輸過(guò)程中的反射現(xiàn)象，必須在信號(hào)源、接收端以及傳輸線上保持阻抗的匹配。

單端信號(hào)線的具體阻抗取決于它的線寬尺寸以及與參考平面之間的相對(duì)位置。特定阻抗要求的差分對(duì)間的線寬/線距則取決于選擇的PCB疊層結(jié)構(gòu)。由于最小線寬和最小線距是取決于PCB類型以及成本要求，受此限制，選擇的PCB疊層結(jié)構(gòu)必須能實(shí)現(xiàn)板上的所有阻抗需求，包括內(nèi)層和外層、單端和差分線等。白皮書(shū)針對(duì)RK3588做了8層通孔，10層一階HDI，10層2階HDI等PCB疊層結(jié)構(gòu)，做了相應(yīng)的阻抗設(shè)計(jì)，供工程師朋友參考。

劃重點(diǎn)，這里要提到一款PCB可制造行分析和PCBA裝配分析神器 ——華秋DFM是華秋電子自主研發(fā)的PCB可制造性分析軟件，它是一款免費(fèi)的國(guó)產(chǎn)軟件，主要的功能包括PCB裸板分析、PCBA裝配分析、優(yōu)化方向推薦、價(jià)格交期評(píng)估、供應(yīng)鏈下單、阻抗計(jì)算等工具。致力于在制造前期解決或發(fā)現(xiàn)所有可能的質(zhì)量隱患，將產(chǎn)品研制的迭代次數(shù)降到最低，減少成本，提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

PCB布局好不好布局規(guī)范很重要

在PCB的布局設(shè)計(jì)中，元器件的布局至關(guān)重要，它決定了板面的整齊美觀程度和印制導(dǎo)線的長(zhǎng)短與數(shù)量，對(duì)整機(jī)的可靠性有一定的影響。一塊好的電路板，除了實(shí)現(xiàn)原理功能之外，還要考慮 EMI、emc、ESD（靜電釋放）、信號(hào)完整性等電氣特性，也要考慮機(jī)械結(jié)構(gòu)、大功耗芯片的散熱問(wèn)題等。

白皮書(shū)內(nèi)介紹了PCB推薦疊層及阻抗設(shè)計(jì)、layout通用布局規(guī)范、布線建議等幾大類規(guī)則指導(dǎo)，供工程師參考，以便提高RK3588開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的規(guī)范性，對(duì)所設(shè)計(jì)的PCB可靠性進(jìn)行監(jiān)控，規(guī)范產(chǎn)品的PCB工藝設(shè)計(jì)，規(guī)定PCB工藝設(shè)計(jì)的相關(guān)參數(shù)，使得PCB的設(shè)計(jì)滿足可生產(chǎn)性、可測(cè)試性、安規(guī)、EMC、EMI等的技術(shù)規(guī)范要求，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中構(gòu)建產(chǎn)品的工藝、技術(shù)、質(zhì)量、成本優(yōu)勢(shì)，通過(guò)將經(jīng)驗(yàn)固化為規(guī)范的方式，避免設(shè)計(jì)過(guò)程中錯(cuò)誤的發(fā)生，最終提高所設(shè)計(jì)PCB的質(zhì)量。

PCB設(shè)計(jì)好了，按常規(guī)就是PCB文件發(fā)到工廠生產(chǎn)，但很重要的一環(huán)是需要生產(chǎn)前的可制造分析，規(guī)避不必要的生產(chǎn)隱患。利用華秋DFM軟件，針對(duì)設(shè)計(jì)完成產(chǎn)品進(jìn)行全面的可制造檢查，能夠提高制造過(guò)程的直通率、降低不必要的溝通成本，為產(chǎn)品贏先機(jī)。

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