روند طراحی مادربرد Motherboards The Designing Process
- نوع فایل : کتاب
- زبان : فارسی
توضیحات
رشته های مرتبط: مهندسی کامپیوتر و سخت افزار
مقدمه آیا تا به حال تنها به mother board نگاه کردهاید واز خودتان پرسیده اید که چه طور کار میکند؟چطور مهندسین طراح تصمیم گرفتند که تراشه های مورد اطمینان و مولفه ها را کجا قرار دهند؟این مولفه ها و اجزا عجیب چه هستند که در سراسر board جا سازی شده اند؟چرا سازندگان mother board هابا چیزهایی سروکار دارندکه از چندین لایه pcb ساخته شده است؟ امروزه ما نظر خوبی خواهیم داشت به آنچه که دقیقابه طرف فرایندهای طراحیmother board پیش می رود از اولین مراحل طرح و نقشه کشی تا آخرین مرحله تولید. از آنجا ییکه این مبحث میتواند خیلی پیچیده باشد من قصد ندارم که این مراحل اخر چشم پوشی کنم و همچنین قصد ندارم به عمق غیر قابل باور در قسمتهایی که نیازی به انجام ان نیست بروم.بطور اشکار کسی وجود ندارد که اشتیاقی بهCE یا EE داشته باشد و اطلاعات ودانش قبلی هم داشته باشد یا وقتی را کنار بگذارد و یاد بگیرد تعدادی از این بی شمار مبحثئ پیچیده را که من امروز قصد دارم راجع به انها بحث کنم.این فصل بر اساس دو چیز پایه ریزی شده یکی تحقیقات شخصی ممتد وکمکی که از rob bracker گرفته شدخ است (مهندس طراح mother board در Intel corporation ).الان این موضوع تحت سومین بازبینی می باشدکه اطلاعات جدیدی به آن اضافه شده است و همچنین این تغییر و تبدیل ها تاثیری بر mother bord های رایج گذارد. هدف این بحث همچنان ثابت است که شمابه مقدار زیاد تفکر وکاری که در طی فرایند طراحی برای یک mother board پیشرفته صرف شده احترام زیادی خواهید گذاشت. گروه نقشه کشی در مراحل اولیهاز فرایند طراحی mother board فرآیندهایی هستند که حذف می شئند زیرا خودشان با طراحی سروکار ندارند بلکه با با مصرف کننده نهایی سروکار دارد که در اخر راه خواسته خواهد شد.به خاطر داشته باشید که طراحی برای تولید کنندگان chipsetها وmother board ها شروع می شود از ماههای خیلی پیش قبل از آنکه انها در بازار خرده فروشان به پایان رسیده وقرار داده شوند.در این زمان تولید کنندگان ارزیابی می کنند که مصرف کنندگان انها چه خواستهای را مبنا قرار می دهند و همچنین چطور یک تولید متمتیز داشته باشند بطوریکه برخلاف بقیه بسته ها متمایزو چشم گیر باشد. اولین گامهادر فرایند طراحی برای Intel توسط مطالعات گروههای گوناگون و اشخاصی که در در شرکت دنبال جزییات تازه ای از chipset و اشکال تمام شده آنهاهستند. این گروه مسولیت دارند کهنظرات را توسعه دهند و feed back ها را جمع آوری می شود Intel تصمیم می گیرد که کدامیک از این اشکال خواسته می شود که در اینده محور شوندو سپس کار شروع می شود روی تولید نسل جدید chipset هایی که این اشکال را فراهم خواهند کرد. وقتی این تولیدات جدید توسعه یافتند اطلاعات مصرف می شوند روی سازندگانmother board های گوناگون به همراه بعضی منابع برای طراحی وابزاری که آنها نیاز خواهند داشت تا کامل کنند کارشان را به موقع برای به کار گرفتن تولیدات.
مقدمه آیا تا به حال تنها به mother board نگاه کردهاید واز خودتان پرسیده اید که چه طور کار میکند؟چطور مهندسین طراح تصمیم گرفتند که تراشه های مورد اطمینان و مولفه ها را کجا قرار دهند؟این مولفه ها و اجزا عجیب چه هستند که در سراسر board جا سازی شده اند؟چرا سازندگان mother board هابا چیزهایی سروکار دارندکه از چندین لایه pcb ساخته شده است؟ امروزه ما نظر خوبی خواهیم داشت به آنچه که دقیقابه طرف فرایندهای طراحیmother board پیش می رود از اولین مراحل طرح و نقشه کشی تا آخرین مرحله تولید. از آنجا ییکه این مبحث میتواند خیلی پیچیده باشد من قصد ندارم که این مراحل اخر چشم پوشی کنم و همچنین قصد ندارم به عمق غیر قابل باور در قسمتهایی که نیازی به انجام ان نیست بروم.بطور اشکار کسی وجود ندارد که اشتیاقی بهCE یا EE داشته باشد و اطلاعات ودانش قبلی هم داشته باشد یا وقتی را کنار بگذارد و یاد بگیرد تعدادی از این بی شمار مبحثئ پیچیده را که من امروز قصد دارم راجع به انها بحث کنم.این فصل بر اساس دو چیز پایه ریزی شده یکی تحقیقات شخصی ممتد وکمکی که از rob bracker گرفته شدخ است (مهندس طراح mother board در Intel corporation ).الان این موضوع تحت سومین بازبینی می باشدکه اطلاعات جدیدی به آن اضافه شده است و همچنین این تغییر و تبدیل ها تاثیری بر mother bord های رایج گذارد. هدف این بحث همچنان ثابت است که شمابه مقدار زیاد تفکر وکاری که در طی فرایند طراحی برای یک mother board پیشرفته صرف شده احترام زیادی خواهید گذاشت. گروه نقشه کشی در مراحل اولیهاز فرایند طراحی mother board فرآیندهایی هستند که حذف می شئند زیرا خودشان با طراحی سروکار ندارند بلکه با با مصرف کننده نهایی سروکار دارد که در اخر راه خواسته خواهد شد.به خاطر داشته باشید که طراحی برای تولید کنندگان chipsetها وmother board ها شروع می شود از ماههای خیلی پیش قبل از آنکه انها در بازار خرده فروشان به پایان رسیده وقرار داده شوند.در این زمان تولید کنندگان ارزیابی می کنند که مصرف کنندگان انها چه خواستهای را مبنا قرار می دهند و همچنین چطور یک تولید متمتیز داشته باشند بطوریکه برخلاف بقیه بسته ها متمایزو چشم گیر باشد. اولین گامهادر فرایند طراحی برای Intel توسط مطالعات گروههای گوناگون و اشخاصی که در در شرکت دنبال جزییات تازه ای از chipset و اشکال تمام شده آنهاهستند. این گروه مسولیت دارند کهنظرات را توسعه دهند و feed back ها را جمع آوری می شود Intel تصمیم می گیرد که کدامیک از این اشکال خواسته می شود که در اینده محور شوندو سپس کار شروع می شود روی تولید نسل جدید chipset هایی که این اشکال را فراهم خواهند کرد. وقتی این تولیدات جدید توسعه یافتند اطلاعات مصرف می شوند روی سازندگانmother board های گوناگون به همراه بعضی منابع برای طراحی وابزاری که آنها نیاز خواهند داشت تا کامل کنند کارشان را به موقع برای به کار گرفتن تولیدات.
Description
Have you ever just looked at a motherboard and wondered how it was designed? How did the design engineers decide where to place certain chips, or components? What are these strange components placed all over the board? Why do motherboard manufacturers make a big deal out of multi-layer PCB’s? Today we’ll be taking a good look at what exactly goes into the process of a motherboard’s design, from the planning stages to the finished product. Since this can be a very complex topic, I’m not going to be covering every last step, and I won’t be going into incredible depth in areas that do not require it to be done. Not everyone out there is an aspiring CE or EE and has prior knowledge or the time to set aside and learn some of the more complex topics that I’ll be discussing today. This article is based off of both continuing personal research, and aid from Rob Bruckner, a Senior Motherboard Design Engineer at Intel Corporation. This article is now in it’s third revision as new information has been added, as well as modifications made to reflect upon current motherboards. The goal for the article remains the same, that you’ll leave with a grown respect for the immense amount of thought and work that goes into the design process for a modern motherboard. ..:: Planning Groups ::.. In the infant stages of the motherboard design process, there are processes taken out that do not deal with the design itself, rather they deal with the end user will be wanting down the road. Remember, planning for processors, chipsets, and motherboards begins many months before they’ll ever end up on the retail market. In this time, manufacturers will evaluate hat they feel their consumer base will want, and also how to make a distinctive product that will stand out against the rest of the pack. The first steps in the design process for Intel start out with studies by various groups and individuals within the company detailing new chipset and integrated features. These groups are responsible for developing ideas and gathering feedback from the industry on what exactly it is that the consumers want in future products. Once this information has been gathered, Intel will decide which features it will want to implement in the future, and work then begins on next generation chipsets that will support these features. As these new products are developed, the information is passed on to the various motherboard manufacturers along with some reference designs and tools that they’ll need to accomplish their work in time for the product launch. Motherboards – The Designing Process ..:: Design Simulations ::.. The beginning stages of the actual motherboard design process starts out by running several complex simulations on either third party software, or in-house software depending on the manufacturer. These simulations are very important as they give the motherboard designers an overlay about proper trace routing, an especially important factor for the various system buses. These simulations determine the impendence of the traces and are used to establish the minimum and maximum length and width of the traces, along with the minimum allowable spacing between the traces. These factors all come into play for problems such as signal degradation, ground bounce, EMI, etc. Typically, today’s printed circuit board designs aim for a trace impedance of roughly 60 Ohms, sometimes higher or lower depending on which bus the trace is going to be part of. A “normal” trace width that can be used for one of these high speed bus connections is roughly 5/1000 of an inch. When a motherboard designer starts work with the printed circuit board design, they’ll work closely with the printed circuit board manufacturer in order to determine the optimal build, or “stack-up” of the various layers that will make up the motherboard. Motherboards today are designed with multiple layers in mind, each being responsible for a given task such as signaling, ground, or power distribution. Each of these layers is separated from each other by a “prepreg” layer which helps in determining the “static” impedance of the signaling traces. Below you’ll find a simple example of a four layer PCB setup.
