干货 | RK3588硬件全开源设计笔记1-芯片PCB叠层阻抗设计
这篇基于瑞芯微官方三份文档整理《RK3588 Datasheet V1.5》《RK3588硬件设计指南 V1.3》《RK3588 PCB设计指导白皮书》芯片参数、封装尺寸、叠层与阻抗数据均取自原文把芯片能干什么和板子怎么叠、线宽怎么定串起来讲。这是《RK3588学习笔记》系列第1篇。一、RK3588 芯片特性1.1 定位与核心规格RK3588 是面向 ARM PC、边缘计算、个人移动互联网设备的低功耗高性能处理器项目规格CPU4×Cortex-A76 4×Cortex-A558核 独立NEON协处理器GPUMali-G610 MP4Valhall架构4个着色器核视频解码H.265/VP9 8K60fps、H.264 8K30fps、AV1 4K60fps视频编码H.264/H.265 8K30fps 高质量JPEG编解码NPU支持 TensorFlow/Caffe/TFLite/PyTorch/ONNX 等框架独立电压域支持DVFS显示2×HDMI2.1/DP eDP 2×MIPI DSI四屏异显相机2×MIPI CSI支持BT601/656/11201.2 封装信息PCB设计第一约束项目参数封装FCBGA1088L1088球MSLMSL3湿度敏感等级3拆封后需控制暴露时间焊球SnAgCu无铅封装尺寸见 Datasheet 第18页约 35×35mm 级对PCB的意义1088球BGA——引脚密扇出走线是难点叠层必须够用这解释了为什么要8层起MSL3——贴片前湿度控制有要求生产环节注意从引脚表能看到DDR 有 CH0/CH1 两组、多路 PCIe/USB/SATA Combo PHY、HDMI/DP Combo——高速信号种类多1.3 电气参数要点绝对最大额定值超过会损坏芯片电源组MinMaxCPU/GPU 供电VDD_CPU_*/VDD_GPU-0.3V1.1V3.3V 电源组USB20/HDMI_RX等-0.5V3.63V1.8V GPIO 电源组PMUIO1/EMMCIO/VCCIO1/3-0.5V1.98V1.8V/3.3V GPIO 电源组PMUIO2/VCCIO2/4/5/6-0.5V3.63VDDR IO 电源LPDDR4/4X 0.6VLPDDR5 0.5V-0.3V0.7V笔记要点核心电压 1.1V 封顶——CPU/GPU/NPU 的 DVFS 都在这个范围内电源轨分得很细VDD_CPU_BIG0/BIG1/LIT、VDD_GPU、VDD_LOGIC、VDD_NPU、DDR…——这是第2篇电源设计要讲的重点二、8层板叠层RK3588 官方支持 8层通孔 / 10层1阶HDI / 10层2阶HDI。最常用的 8层通孔板1.6mm、1oz叠层结构TOP - Gnd - Signal - Power - Gnd - Signal - Gnd - Bottom层功能说明L1 TOP信号层主芯片/表层器件参考 L2 地L2 GND地平面完整地主芯片信号参考面L3 Signal信号层内层布线L4 Power电源层电源平面分割L5 GND地平面完整地L6 Signal信号层内层布线L7 GND地平面完整地L8 Bottom信号层参考 L7 地白皮书叠层设计原则主芯片相邻层为地平面提供器件面布线参考平面所有信号层尽可能与地平面相邻尽量避免两个信号层直接相邻主电源尽可能与其对应地相邻原则上采用对称结构设计为什么 8 层起回到芯片特性——1088球BGA 多路高速接口需要足够的信号层L1/L3/L6/L8 四层 完整地平面L2/L5/L7 三层 电源层L4才布得开、屏蔽得住。三、阻抗设计8层1.6mm板各阻抗的线宽线距类型阻抗(Ω)外层 L1/L8 (mil)内层 L3/L6 (mil)单端405.86.8单端503.84.2差分804.3 / 3.7—差分853.9 / 4.13.6 / 4.4差分903.6 / 4.43.3 / 4.7差分1003.3 / 7.73.3 / 7.7接口对应的阻抗值对照芯片接口芯片接口阻抗说明PCIe / USB3.0 / SATA100Ω差分RK3588 的 PCIe/SATA/USB3 Combo PHYHDMI / DP90Ω差分HDMI2.1/DP1.4 显示输出MIPI DSI / CSI85Ω差分屏 摄像头普通高速单端50ΩGPIO/控制信号DFM工具计算示例注意三点L1/L8 对称、L3/L6 对称——同阻抗内外层线宽不同外层参考面近线更细换叠层1.2mm/1.0mm/10层HDI必须重新计算投板前按自家板厂工艺用 DFM 工具复核四、小结芯片8核8K四屏异显的通用SoCFCBGA1088L、MSL3、核心电压1.1V——封装和电源轨是PCB设计的硬约束叠层1088球BGA决定了要8层起标准方案 TOP-Gnd-Signal-Power-Gnd-Signal-Gnd-Bottom阻抗100ΩPCIe/USB/SATA、90ΩHDMI/DP、85ΩMIPI参数直接查白皮书表2-2下一篇笔记RK3588 电源系统设计——原理图电源树/RK806/DC-DC电路 PCB电源平面/远端反馈打通讲。❤️文末福利❤️1、关注擎天柱工坊获取更多免费学习视频和资料2、私信发送消息汽车电子硬件设计或者RK3576硬件设计或者RK3568硬件设计或者RK3588硬件设计