由于 PCIe Gen5 规范的设计约束更加严格，因此迫切需要新的方法来减少设计迭代。
时间通常浪费在调整布局图和使用电磁 (EM) 模拟器重新模拟 PCB 以获得边际收益上，而没有确切了解最大的改进在哪里。
为了解决这个问题，我们建议将重点放在 COM-HPC 架构的载板和模块板上 PCIe Gen5 的各种设计空间参数上。具体来说，我们将探索不同的过孔配置 [过孔类型、相邻过孔的相对位置、共享返回电流过孔及其对耦合/串扰的影响]，并探索衬底材料的选择。通过对不同参数对 PCIe Gen5 通道性能影响的深入理解，我们展示了如何在预布局中实现优化的系统设计。遵循相同方法的设计人员将有更大的机会一次性成功满足性能指标。我们还将通过执行仿真-测量关联来证明这种设计方法的有效性。
PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）是计算机内部数据传输的重要标准，随着技术的发展，现在已经进入PCIe Gen5时代。PCIe Gen5规范带来了更高速的数据传输速率，同时也引入了更严格的设计约束，这对信号完整性和电磁兼容性提出了更高的要求。本篇文章主要探讨了在模块化解决方案中，过孔配置对PCIe Gen5端到端系统级性能的影响，以减少设计迭代的时间和成本。
过孔在PCB（Printed Circuit Board）设计中起着至关重要的作用，它们用于连接不同层的电路，确保信号的高效传输。在PCIe Gen5环境下，过孔配置包括过孔类型、相邻过孔的相对位置以及共享返回电流过孔的设计。这些因素直接影响着通道的耦合和串扰，从而影响信号质量，可能导致数据传输错误或降低整体性能。
过孔类型的选择对信号完整性有显著影响。不同类型（如通孔、盲孔和埋孔）的过孔有不同的电气特性和制造难度，设计师需要根据实际需求和制造工艺来决定合适的过孔类型。例如，埋孔可以提供更好的信号质量，但可能增加制造成本。
相邻过孔的相对位置也至关重要。过近的过孔可能导致相互间的电磁干扰，增加串扰，从而降低信号质量。优化过孔的布局，保持适当的间距，可以有效地减小这种影响。
再者，共享返回电流过孔的设计是另一个关键点。返回电流路径的优化有助于减少信号间的耦合，保持低阻抗路径，以确保信号的完整传输。通过精心设计返回路径，可以有效地管理和控制信号的噪声。
此外，衬底材料的选择同样不容忽视。不同的材料具有不同的介电常数和损耗角正切，这些特性将直接影响信号的传播速度和衰减。选择适合PCIe Gen5高速传输的低损耗材料，可以提高信号的保真度，降低信号损失。
为了验证这些设计参数的效果，作者们通过仿真和实际测量进行了关联分析。这种方法可以提前预测和优化设计，减少物理原型制作后的调整，从而提高设计成功率。通过这种方法，设计人员能够更好地理解和预测不同设计参数如何影响PCIe Gen5通道的性能，从而在预布局阶段就做出优化决策。
总结来说，对于PCIe Gen5模块化解决方案，过孔配置是系统级性能的关键因素之一。深入研究过孔类型、布局、返回电流路径以及衬底材料等参数，可以帮助设计者在早期阶段就实现性能优化，降低设计迭代次数，从而提高设计效率和成功率。这对于应对PCIe Gen5严格的性能指标和设计挑战具有重要意义。
