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聚焦高速USB3.0存储端设计-互连技术

发布时间:2013-6-7 10:37:02  访问量:146  

  

中心议题:

  • 高速USB3.0存储端设计三大注意点

解决方案:

  • 保持高速信号的完整性
  • 电源及导热管理
  • 整体BOM成本


USB接口原本就是目前世界上应用最广泛的接口,以及人们对于10倍速传输速率的需求,造就了近一年来备受瞩目的焦点技术之一“超高速USB 3.0”。

在高清画质与蓝光的普及下,USB 3.0大幅减少了档案传输的等待时间。USB 3.0具有向下兼容与超高速两大优势,在系统商与芯片厂商的合作下,我们相信该技术一定会迅速普及。正是由于USB 3.0改变了对传统USB速度较慢的看法,现小编大家分享关于USB 3.0存储端设计应注意的事项。

首先,以目前市场上效能最高的产品ASM1051E为例,主要对外的两个接口分别为USB 3.0端与SATA 6G端,根据目前客户端量产状况,成功设计USB 3.0模块主要有三个要点。

保持高速信号的完整性

信号的质量关系到数据的传输是否完整或U盘的可靠性。根据信号完整性制定出电路板的设计规范及组件的摆放位置,差动传输线阻抗控制,减少阻抗在电路板上所造成的不连续,而引起的信号多重反射及损失,干扰控制与抑制等,确保符合USBIF兼容测量结果。

USB 3.0设计建议如下:

差动特征阻抗为85Ω。印刷电路板的贯孔不能多于二个,以减少信号的衰减。一个信号的贯孔约增加1dB的损失。差动信号长度不超过1.5英寸,预防主控端印刷电路板可能导致的信号损失及USB 3.0连接器与电缆的良莠不齐,以达到最佳的效能。差动信号之间的间距最好多加地信号,以减少信号之间的干扰,如信号旁边为频率信号或是切换式电源信号,即再加大3~4倍的间距。在信号交流耦合电容选用0402大小封装及NPO或是X7R材质,且摆放至接近连接器的位置。如有ESD及EMI组件的选用及摆放,则将组件位置也放在接近连接器的位置,建议的顺序为“连接器、ESD、EMI、交流耦合电容、ASM1051E”,注意ESD及EMI的零件选用都要能够符合要求,差动特征阻抗及信号损失非常低。
 


图1:USB 3.0的眼图


SATA 6G设计建议如下:除了差动特征阻抗为90Ω及长度要求可放宽至2.5英寸之外,其它则与USB 3.0上的建议是相同的。
 


图2:ASTA 6G的眼图


 
 
 
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