高速先生（shēng）成員-- 黃剛

據說人生這三（sān）個方式能解決幾乎所有生活中遇到的問題：“多喝水”、“重啟”和“不行就算（suàn）了（le）”。放在高速先生前麵的話，“喝水”和“重啟”自然不在話下；對於（yú）“不行就算”？努力的高速先生通（tōng）常不會，但是（shì）麵對下麵這（zhè）個測試，高速先生也一度產生了這個想法……

高速先生聽說過很多SI的結論，也通過測試能逐一的把（bǎ）它們呈現出來。我們做過（guò）了幾十款的測試板去驗證業界已有的或者自己腦（nǎo）洞大開“創造”出（chū）來的一些SI的結論，基本上大多都是通過一次測試就能把結論驗證清楚，然（rán）而有一個（gè）DUT（待測物），高速先生印象中做了5，6個測試板都依然沒把它真實的特性測試出來。嗯，沒錯，就是今天的主人公（gōng），玻纖效應。它的影響和原（yuán）因高速先生（shēng）已（yǐ）經在以往的文章中分享了N+1遍了，這裏再再再一次不（bú）重複了哈。但是理論是理論，那麽到底（dǐ）能不能從真正測試中去測出來它的影響呢？我相信業界都很想測試出來而又很難以測試出來。高速先生以往也（yě）一直很（hěn）努（nǔ）力想（xiǎng）去實現這個目的（de），一開始（shǐ）高速先生也和業（yè）界一（yī）樣，使用著最常規（guī）的方法進行玻纖效（xiào）應的（de）測試，那就是“碰運氣”。也就是（shì）做一（yī）大把一樣的差（chà）分線在測試板上或者在同一批次上，希（xī）望總有那麽幾對能呈現出玻纖效應的影響特性出來。

是的，我們期望的是在（zài）可能幾十對（duì）差分線裏麵發現一對是下麵這個樣（yàng）子（zǐ）的（de），也就是剛好一根走在玻纖上，一根走在空窗上，這樣的話才能看到由玻纖布帶來的影響。

因此為了驗證的效果我們（men）一般（bān）都會選取玻纖（xiān）開窗比（bǐ）較大的PP類型，也就（jiù）是傳說中（zhōng）的“1080”。由於它的玻纖（xiān）編織窗口比較（jiào）大，玻（bō）纖和窗口（kǒu）（也就（jiù）是填滿樹脂（zhī）的位置）的DK（介電常數）會有所差異，我們（men）差分線P和N分別走到不同（tóng）DK的位（wèi）置表現出來的影響就（jiù）稱為玻纖效（xiào）應（yīng）咯。它的影響主（zhǔ）要來自P和（hé）N經曆了不同介電常數之後的延時會不同，我們知道skew對差分線會產生比較大的影響，這和走（zǒu）線的不（bú）等長產生的時序問題（tí）是類似（sì）的。

關於（yú）時序，可（kě）以觀看下高速先生隊長親自拍攝的視頻哈，講得通俗易懂。

但（dàn）是現實中差分線不會那麽聽話的剛好走到這個特定的位置，因為加工的時候對PP的（de）裁剪和擺放都是隨機的，而（ér）我們設計的走線是無法預先知道，所（suǒ）以對於這種（zhǒng）偶然的現象，一般來（lái）說測試很（hěn）多對5inch，10inch的差分線都是（shì）以下這個結果。差分對間P和N的skew也就是那麽1ps以內，壓根（gēn）測試不出來理論上所說的幾個ps到10幾ps的差別。

高速先生的（de）測試經驗告訴（sù）我們，通過增加測試的差分對數量去捕捉（zhuō）玻纖效（xiào）應並不一（yī）定能成功（很大概率會無功而（ér）返），原因在於設計（jì）的差分線（xiàn）並不能很好的找到玻纖布空窗的位置，另（lìng）外（wài）差分線的線寬和間距和玻纖的間隙也會互相重疊。因此我們能不能找到一個（gè）可以無視前麵的限製的測試思路呢？

高（gāo）速先生對玻纖布進行（háng）了一些定量的研（yán）究（jiū），發現它們有幾個特點，一是有規律的編織，每一行/列基本一致；另外是空窗的（de）大小在幾mil到十幾mil之間（看不同的pp類型）。然後（hòu）……高速先（xiān）生就想到了一個理論上一定能測試玻纖效應的方法！

來（lái）了來了，本（běn）文的（de）核心內容（róng）來啦！我們用單端線（xiàn）進（jìn）行設計，這樣首先就能規避差分線同時在空窗或者玻纖上從而掩蓋玻纖效應的問題，然後我們同樣的做8到10根單端（duān）線，但是和之前任意擺放不同的是，我們（men）這邊的單端線要遵循一個規律，就是以1mil的間距進行遞（dì）增來擺放，也就是下圖這個設計了。

為（wéi）什麽要把（bǎ）間距做成這樣了，估計厲害（hài）的粉絲們已經看明白了。就是讓設計在玻纖的無規律中去捕捉規律，我（wǒ）們雖然不知道哪（nǎ）個地方是（shì）我們（men）需要的空窗位置，但是按照玻纖的排列（liè）方式以及空窗的（de）大概長度，我們以1mil進行有（yǒu）規律的遞增（zēng）時，理論上總有一根能進入到空窗裏麵，當然也會有一些完（wán）全（quán）不在空窗（chuāng）裏，正（zhèng）好能測試出兩個極（jí）端的情況。

說做就（jiù）做（zuò），我們立馬進行了設計，然後（hòu）一會之（zhī）後就拿到了加工（gōng）出來的板子。高速先生迫不及待進行了測試，從測試結果來看果然驗證了之前的設（shè）想。我們測試了同一個板上設計的有規律單端線，然後去看每根線的延時對比。我（wǒ）們把每根走（zǒu）線的延時（shí）匯總在一起發（fā）現，最（zuì）極（jí）端的（de）兩根單端（duān）線的延時差達到了16ps！！！

這個時候大家可能無法想象到為什麽高速先（xiān）生會（huì）對16ps連給三個“！”，我們還可（kě）以做這麽一個操作：把任意兩根單端線合成（chéng）一（yī）對差分線，來看差分線的損耗結（jié）果。我們從上麵的很多根單端裏（lǐ）選（xuǎn）出兩個（gè）延時差異最大和兩根差異最小的來進行差分合成，它們的損耗（hào）和模態轉換結果對比如下：

可以看到插入損耗在10GHz以後就明（míng）顯（xiǎn）的（de）變差，後麵頻段的損耗幾（jǐ）乎增（zēng）加了一倍。當然這都是由（yóu）於兩根單端線的延時造成模態的轉換，所以也是（shì）充分說明了對內skew的差異對差分線的影響程度了。