随着PCB系统的向着高密度和高速度的趋势不断的发展，电源的完整性问题，信号的完整性问题（SI），以及EMI，EMC的问题越来越突出，严重的影响了系统的性能甚至功能的实现。所谓高速并没有确切的定义，当然并不单单指时钟的速度，还包括数字系统上升沿及下降沿的跳变的速度，跳变的速度越快，上升和下降的时间越短，信号的高次谐波分量越丰富，当然就越容易引起SI，EMC，EMI的问题。
高速PCB设计中，信号完整性（Signal Integrity, SI）问题是一项关键挑战，随着电子设备向高密度、高速度发展，电源完整性、信号完整性和电磁兼容（EMC/EMI）问题日益凸显。高速并不仅限于时钟频率，还包括数字信号的上升沿和下降沿速度。快速的边沿变化会导致高次谐波成分增加，进而引发SI、EMC和EMI问题。
电源完整性是系统设计中的核心环节。1）压降问题，随着芯片技术的进步，虽然核心电压和IO电压降低，但功耗增大，电流需求增加。在低压大电流系统中，电源路径上的电压降可能导致设备无法正常工作。减小压降的方法包括：确保电源路径畅通，减少阻抗，例如优化热焊盘连接；增加大电流层的铜厚度，甚至设置双层电源网络，以降低压降。2）同步开关噪声（SSN）是由于快速开关操作产生的瞬间电流变化，在回流路径上形成电压波动。降低SSN的方法包括减小回路电感，如减小芯片内部驱动器的开关速率、降低电源电感、改进芯片封装设计和增加电源与地的耦合。
地平面的分割策略也是重要的考虑因素。高速信号线的电流需要通过邻近的地平面返回其驱动端，因此地平面分割应避免切断信号回流路径，防止产生额外的EMI问题和阻抗匹配问题。
再者，传输线路的设计规则不容忽视。微带线和带状线是常见的两种类型，微带线在PCB表面，传输速度快但EMC性能较差，适合高速信号；带状线在PCB内层，传输速度稍慢但EMC性能优秀。单端线和差分线是常见的信号传输方式，差分线因其良好的噪声抑制和抗干扰能力，常用于高速信号传输。
高速PCB设计需综合考虑电源完整性、信号完整性、地平面设计以及传输线路选择等多个方面，以确保系统性能和功能的稳定实现。在实际设计过程中，要遵循最佳实践，优化布局布线，减少噪声和干扰，确保电子设备的高效运行。
