信号完整性工程师眼里的USB信号该做什么？
写文字之前，两个背景交代一下：
1.前文讲过usb3.0 的基础知识，可以先了解一下。
2.关于知识体系框架图（设计，仿真，测试），先有个概念。
言归正传。
1、pre-layout（先期布局
需要信号完整性工程师评估usb 接口摆放位置是否符合。是否符合取决于链路的情况，也就是链路评估。
关于usb的链路，先要搞清楚usb 的拓扑结构，一般来自于前文中所说的4种拓扑结构之一。下图为一个综合的链路形式：
举个例子，选用简单的一种拓扑结构来做一种推算：
1.根据usb接口位置，预估线长为y。
2.链路阈量。
4 db (package)+ 2 db (pth connector)+ 0.3 x 4 (via) + 3.5 db (cmc&esd) = 10.7 db
(20-10.7)/0.9 =10.33 inches
所以有些芯片dg给出的参考值 10 in。
有的小伙伴立马举手，说：我看到有些dg给出的是12 in。
这个是因为板材的区别（fr4 & mid loss）。
线长的最大长度除了受板材因素的影响，还有叠层和铜箔，都会影响。
2、版图检查
1.我们需要关注的信号是哪些，usb3.0信号图：
2.信号的阻抗：
阻抗的值根据产品链路的实际情况，做好阻抗匹配。
3.layout
列举部分，以产品设计的checklist为准。
分清楚 intra-pair spacing & inter-pair spacing
重读design guide 发现有意思的一点：
参考层完整性：
注：参考平面的改变，要加stiching via
避免串扰（crosstalk）
4.链路上器件的摆放：
关于cap位置摆放标准，之前有做过相关的仿真，只要不摆放在链路的中间位置，尽量靠近发送端或接收端摆放都可以。
cmc(common mode chokes)
esd diode加在usb 信号路径，增大了寄生电容，影响了信号质量。版图设计可以参考如下优化。同时注意器件摆放层，减小stub。
5.电源部分：
电源部分的power fill按照1.5 a 的阈量预估。电源部分牵扯到usb droop和ir drop的测试。还有电源路径的pdn的知识点。这里面就不做展开。
6.hub部分：
hub有usb3.0&usb2.0之分
7.repeater（re-driver&re-timer）
摆放位置也没有明确说明，也是尽量靠近终端。
一般来说，就是调节均衡的设置，改善信号的上升时间和眼高的幅值，就不展开说了，参照使用手册。
8.differential via
阻抗突变，注意优化。
3、总结
这边只拿一个简单的拓扑结构进行梳理，其他的链路中有redriver ，经过hub转换，有cable连接等各种的情况，不同的拓扑结构，具体情况分别评估，这里只做个抛砖引玉，就不一一展开了。
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关于usb的链路，先要搞清楚usb 的拓扑结构，一般来自于前文中所说的4种拓扑结构之一。下图为一个综合的链路形式：
举个例子，选用简单的一种拓扑结构来做一种推算：
1.根据usb接口位置，预估线长为y。
2.链路阈量。
4 db (package)+ 2 db (pth connector)+ 0.3 x 4 (via) + 3.5 db (cmc&esd) = 10.7 db
(20-10.7)/0.9 =10.33 inches
所以有些芯片dg给出的参考值 10 in。
有的小伙伴立马举手，说：我看到有些dg给出的是12 in。
这个是因为板材的区别（fr4 & mid loss）。
线长的最大长度除了受板材因素的影响，还有叠层和铜箔，都会影响。
2、版图检查
1.我们需要关注的信号是哪些，usb3.0信号图：
2.信号的阻抗：
阻抗的值根据产品链路的实际情况，做好阻抗匹配。
3.layout
列举部分，以产品设计的checklist为准。
分清楚 intra-pair spacing & inter-pair spacing
重读design guide 发现有意思的一点：
参考层完整性：
注：参考平面的改变，要加stiching via
避免串扰（crosstalk）
4.链路上器件的摆放：
关于cap位置摆放标准，之前有做过相关的仿真，只要不摆放在链路的中间位置，尽量靠近发送端或接收端摆放都可以。
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esd diode加在usb 信号路径，增大了寄生电容，影响了信号质量。版图设计可以参考如下优化。同时注意器件摆放层，减小stub。
5.电源部分：
电源部分的power fill按照1.5 a 的阈量预估。电源部分牵扯到usb droop和ir drop的测试。还有电源路径的pdn的知识点。这里面就不做展开。
6.hub部分：
hub有usb3.0&usb2.0之分
7.repeater（re-driver&re-timer）
摆放位置也没有明确说明，也是尽量靠近终端。
一般来说，就是调节均衡的设置，改善信号的上升时间和眼高的幅值，就不展开说了，参照使用手册。
8.differential via
阻抗突变，注意优化。
3、总结
这边只拿一个简单的拓扑结构进行梳理，其他的链路中有redriver ，经过hub转换，有cable连接等各种的情况，不同的拓扑结构，具体情况分别评估，这里只做个抛砖引玉，就不一一展开了。
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