USB、PCIe、イーサネット、SerDesインターフェースのルーティング技術をマスターします。 材料選択からチャネルシミュレーションまで、現代の信号整合性要件を満たすPCBを設計する方法を学びます。
| インターフェース | データレート | Zdiff | 損失感度 | 推奨材料 |
|---|---|---|---|---|
| USB 2.0 | 480 Mbps | 90Ω | 低 | FR-4 |
| USB 3.0/3.1 | 5/10 Gbps | 90Ω | 中 | FR-4 / 中損失 |
| USB 3.2/4 | 20/40 Gbps | 85Ω | 高 | 低損失 |
| PCIe Gen3 | 8 GT/s | 85Ω | 中 | FR-4 / 中損失 |
| PCIe Gen4 | 16 GT/s | 85Ω | 高 | 中損失 / Megtron |
| PCIe Gen5 | 32 GT/s | 85Ω | 重要 | Megtron 6/7 |
| 1GbE | 1 Gbps | 100Ω | 低 | FR-4 |
| 10GbE | 10 Gbps | 100Ω | 中 | FR-4 / 中損失 |
| 25GbE | 25 Gbps | 100Ω | 高 | Megtron 6 |
| 100GbE (4x25G) | 100 Gbps | 100Ω | 高 | Megtron 6/7 |
トレースの長さが信号波長の1/10（λ/10）を超えるか、伝播遅延が信号立ち上がり時間に比べて重要な場合、トレースは伝送線路として機能します。経験則：立ち上がり時間<1nsの信号の場合、1インチ以上のトレースを伝送線路として扱います。現代の高速信号では、ほぼすべてのトレースが伝送線路です。
NRZ（非ゼロ復帰）は2レベルを使用し、より単純ですが、データレートに応じてナイキスト周波数が2倍になります。PAM4は4レベルを使用し、ナイキスト周波数を半分にしますが、より良いSNRが必要です。28 Gbps以上では、NRZナイキスト周波数でのチャネル損失が過度になるため、通常PAM4が使用されます。PAM4はNRZよりも9.5 dB良いSNRが必要です。
3Wルールは、トレース間のエッジ間隔がトレース幅の少なくとも3倍である必要があり、クロストークを許容レベル（〜10％）に低減すると規定しています。積極的なクロストーク目標（<5％）の場合は、4W以上を使用します。このルールはシングルエンドトレースに適用されます。差動ペアには独自の結合要件があります。