Bei Datenraten im Multi-Gigabit-Bereich wird die Leiterplatte selbst zum Bestandteil der Schaltung. Ein Via-Stub, eine Unterbrechung in einer Referenzfläche oder ein ungeeigneter Lagenaufbau kann das Auge eines DDR5-Signals schließen oder eine PCIe-Gen5-Verbindung unbrauchbar machen – und das zeigt sich oft erst am ersten Prototyp.
Das High-Speed-PCB-Design von Promwad beginnt bei der Architektur: Topologie, Lagenaufbau und Impedanz werden vor dem Routing festgelegt, und jedes kritische Netz wird in der Pre- und Post-Layout-Analyse geprüft. Ihr Board geht mit bereits bestätigten Reserven ins Bring-up.
Das ist enthalten
Architektur und Topologie
Schnittstellentopologie, Clocking und Terminierung werden unter Berücksichtigung der Vorgaben des SoC- bzw. FPGA-Herstellers und Ihrer mechanischen Randbedingungen festgelegt.
Planung von Lagenaufbau und Impedanz
Lagenanzahl, Materialien und Leitungsgeometrie werden mit Polar berechnet und vor dem Layout mit Ihrem Leiterplattenhersteller abgestimmt.
Regelbasiertes Routing
Differentielle Paare, Längen- und Phasenanpassung, Via-Übergänge und Rückstrompfad-Kontrolle auf jedem kritischen Netz.
Stromversorgung für Geräte mit hohem Strombedarf
Planes-Design, Entkopplung und Sequencing für SoCs, FPGAs und Speicher mit engen Toleranzen der Versorgungsspannungen.
HF- und Mixed-Signal-Bereiche
High-Speed-ADC/DAC-Frontends und HF-Pfade, platziert und abgeschirmt neben schneller Digitallogik.
Analyse vor und nach dem Layout
SI- und PI-Prüfungen in der Schaltplan- und Layoutphase. So führen wir SI-/PI-/Thermoanalysen durch →
Schnittstellen und Formfaktoren, mit denen wir arbeiten
Dieselbe Schnittstellenexpertise fließt in alle unsere Hardware-Design-Services ein – von Carrier Boards bis zu kompletten Systemen.
DDR4, DDR5
PCIe Gen4/Gen5, 10/25/100GbE, MGBE, JESD204B
12G-SDI, MIPI CSI-2, CameraLink, HDMI, DisplayPort, eDP, LVDS
PCIe-Karten, FMC (VITA 57.1), PCIe/104, PXIe, mini-PCIe, SoM- und Carrier-Boards, 1U-Systeme
Unser Ablauf im High-Speed-Design
Zwölf Schritte mit vier Prüfpunkten, an denen ein Design erst nach bestandener Prüfung weitergeht.
- Blockschaltbild
- Design-Spezifikation
- Prüfung der Bibliothekskomponenten
- Schaltplanentwurf
- Prüfpunkt 1: Schaltplanprüfung durch einen Firmware-Ingenieur
- Bauteilplatzierung
- Berechnung des Lagenaufbaus
- Prüfpunkt 2: Pre-Layout-Analyse der kritischen Schnittstellen
- PCB-Routing
- Prüfpunkt 3: Prüfung des PCB-Layouts anhand einer High-Speed-Checkliste
- Prüfpunkt 4: Post-Layout-SI/PI-Analyse
- Designdokumentation
Wir verantworten jeden Schritt, sodass ein enger Zeitplan oder eine späte Anforderungsänderung innerhalb des Ablaufs aufgefangen wird.
Das erhalten Sie
Das vollständige Fertigungspaket, das zu jedem PCB-Design-Projekt von Promwad gehört – ergänzt um die Nachweise für das High-Speed-Design:
Case Studies zum High-Speed-PCB-Design
Hot-Swap-fähiger CFexpress-Speicher für FPGA-Systeme
Broadcasting · FMC HPC (VITA 57.1) · PCIe Gen3
Herausforderung. Angelbird, ein Anbieter von Hochleistungs-Speichermedien, benötigte schnellen lokalen Speicher für FPGA-basierte Broadcast- und Videosysteme. Gefordert waren hoher Datendurchsatz und geringe Latenz, Wechselmedien für das sofortige Auslesen der Daten sowie eine direkte Anbindung an führende FPGA-Plattformen.
Lösung. Wir haben eine CFexpress-Type-B-Speicherbaugruppe nach dem Standard FMC HPC (VITA 57.1) entwickelt. Sie betreibt zwei im laufenden Betrieb wechselbare CFexpress-Type-B-Karten über PCIe-Gen3-x2/x4-Lanes, die vom FMC-Steckverbinder zu den Kartenslots geführt werden.
Ergebnis. Die Baugruppe ist kommerziell im Einsatz für 12K+-RAW-Aufnahmen und Aufzeichnungen mit hohen Bildraten in Ü-Wagen, DIT-Stationen und mobilen Drehkits. Inzwischen wird sie auch in der industriellen Datenspeicherung und in robusten Datenloggern eingesetzt und hat sich zu einer ganzen Reihe von FMC-Speicherbaugruppen entwickelt.
Breitband-SDR-Satellitenmodem im 1U-Format
Telekommunikation · AMD Zynq UltraScale+ · 4× 10G · High-Speed-ADC/DAC
Herausforderung. Ein europäischer Entwickler von Software für das Bodensegment von Satellitensystemen wünschte sich eine eigene Hardwareplattform unter eigener Marke für ein Satellitenmodem – mit Spielraum, den Funktionsumfang später zu erweitern.
Lösung. Wir haben das 1U-Gerät in eine Digitalbaugruppe auf Basis des AMD Zynq UltraScale+ und eine analoge Frontend-Baugruppe mit schnellen ADC/DAC-Wandlern sowie Hochfrequenzmodulatoren und -demodulatoren aufgeteilt. Vier 10G-Schnittstellen mit DPDK übertragen die Daten zwischen Modem und Server.
Ergebnis. Eine flexible Plattform: Um die Funktionen des Modems zu erweitern, passt der Kunde lediglich die analoge Frontend-Baugruppe an, während die digitale High-Speed-Baugruppe unverändert bleibt.
Das sagen unsere Kunden
„Promwad übernahm für den Kunden die Recherche zu elektronischen Bauteilen, Schaltpläne, Schaltungsentwurf, PCB-Design und mehr. Die agile Projektmanagement-Methodik des Teams überzeugte den Kunden. Das Team war zudem flexibel und verfügt über ausgezeichnete Führungsqualitäten.“
„Promwad hat seinen Teil unserer Projekte hervorragend gesteuert. Wir haben 20–25 Bestellungen abgewickelt und mehrere Projekte gemeinsam umgesetzt. […] Ihre größte Stärke ist, dass sie alle Kompetenzen abdecken, die wir brauchen: Mechanikkonstruktion, Firmware- und Softwareentwicklung, PCB-Layout und Schaltplanerstellung.“
Senden Sie uns Ihre Schnittstellenliste und Rahmenbedingungen
Schicken Sie uns Ihr Blockschaltbild, die High-Speed-Schnittstellen auf dem Board und Ihre Vorgaben zum Formfaktor. Unsere Ingenieure melden sich mit den Risiken, die sie sehen, sowie einem Vorschlag für Lagenaufbau und Designansatz.
FAQ
Wann benötigt ein Board ein High-Speed-PCB-Design?
Wie wählen Sie Lagenanzahl und Materialien aus?
Können Sie ein High-Speed-Board reparieren, das im Labortest versagt?
Arbeiten Sie mit Referenzdesigns der SoC- und FPGA-Hersteller?
Kann dasselbe Team auch FPGA und Firmware für das Board übernehmen?