一种减小芯片信号干扰的方法与流程

文档序号:14185700
一种减小芯片信号干扰的方法与流程

本发明涉及服务器芯片测试领域,具体涉及一种减小芯片信号干扰的方法。



背景技术:

随着互联网经济的快速发展,海量数据正以前所未有的增长趋势冲击着整个数据中心行业,数据量的急剧增长对IT基础架构工作的稳定性提出了更高的要求。服务器作为数据中心的核心部件之一,为了适应未来大规模业务增长的需求,也需要对其工作稳定性进行优化完善。在服务器系统中,主板芯片工作的稳定性决定了服务器工作的稳定性。芯片信号传输的精度越高,服务器工作出现异常的可能性越低。

现有的芯片工作过程是将外部电压信号转换为内部的数字信号,经过数字判断和比较后输出数字信号,数字信号再转换为模拟信号对外输出电压信号。芯片本身内部会有一个数字GND,连接整个主板的模拟GND。但是在现有的服务器主板设计中,芯片内部的数字GND和主板的模拟GND是同一个GND,即整个主板上的数字GND和模拟GND直接通过铜箔相互连接,并没有做区分。

这种模拟GND和数字GND直接连接带来的问题是,模拟GND是比较容易受外部干扰的GND,如人碰触机器、静电、震动等都会影响到机器的模拟GND。在模拟GND和数字GND直接连接的情况下,当模拟GND受干扰后就会容易影响到芯片的数字GND,芯片的数字GND如果被干扰到,就会影响到芯片内部逻辑转换的数据判断,进而影响输出信号,影响服务器工作的稳定性。

针对上述问题,为了提高芯片信号传输的准确性,增加服务器工作的稳定性,本申请发明了一种减小芯片信号干扰的方法,通过将线路中芯片的数字GND和模拟GND分开,不连接在一起,并在layout中通过切割铜箔的方式将两者进行物理隔离。通过实验验证,证实两者隔离后,数字GND不会受到物理GND的干扰,进而增强了信号传输的准确性。



技术实现要素:

本发明所述的减小芯片信号干扰的方法的主要实现方式是通过将数字GND和模拟GND隔离,减小数字GND被干扰的可能性,保证芯片信号输出的准确性。

原有的服务器架构中,主板模拟GND和数字GND是连接在一起的。随着服务器使用量的增多,经常收到客户反馈服务器出现异常宕机或工作不稳定导致报错的情况;通过对主板报错信息分析和信号量测发现,主板在工作过程中如果模拟GND出现干扰,芯片的数字GND就会受影响,导致芯片传输信号出错。

附图1所示为方案改善前,主板top层数字GND和模拟GND连接的layout截图,通过截图可看出,数字GND和模拟GND在layout中亮杜是一样的,显示的是“GND”,表面两者通过铜箔连接在一起。

附图2为方案改善前,主板第2层即地层的layout截图,通过截图可以看出,芯片正下方GND与周围GND是连接在一起的,为同一块铜箔。

附图3为方案改善前,通过插拔附近电源干扰模拟GND的方式,用示波器抓到的在服务器正常运行过程中出现的数字GND出现的干扰情况,即从放大的波形中可明显看到,数字GND存在干扰毛刺,在高频信号传输过程当中,这种毛刺很容易影响到芯片对信号的判断。

附图4和附图5所示为采用本发明所述的方法将数字GND和模拟GND隔离后,数字GND命名为GND1,模拟GND命名为GND,通过layout截图可看出,在主板表层,芯片的数字GND1与主板的模拟GND不会被同时点亮,表明两个GND并未连接在一起;在主板第2层的GND层,芯片对应位置的数字GND1也和周围的模拟GND隔离开来,两者相互不受影响。

图6为将数字GND1和模拟GND隔离后,采用同样的测试方法,即通过插拔附近电源干扰模拟GND的方式,用示波器长时间监测服务器正常运行过程中数字GND1的受干扰情况,从监测结果来看,数字GND1并未受到明显干扰。

具体地,本申请请求保护一种减小芯片信号干扰的方法,其特征在于,该方法具体包括:将主板线路中芯片的数字GND和模拟GNG分开,不再连接在一起。

如上所述的减小芯片信号干扰的方法,其特征还在于,在主板线路layout中通过切割铜箔的方式,将数字GND和模拟GNG进行物理隔离。

附图说明

图1、现有技术中主板表层数字GND和模拟GND连接的layout截图

图2、现有技术中主板GND层layout截图

图3、现有技术中数字GND出现的干扰情况

图4、本发明中主板表层数字GND1和模拟GND隔离之后的layout截图

图5、本发明中主板GND层layout截图

图6、本发明中数字GND和模拟GND隔离后的波形

具体实施方式

本发明所述的减小芯片信号干扰的方法,在线路中将数字GND和模拟GND分开,并在layout中通过切割铜箔的方式将两者进行物理隔离,避免了因外部干扰影响模拟GND,进而引起的芯片工作异常,导致服务器宕机或报错的情况,提高了服务器工作的稳定性,提升了服务器性能。

下面参照附图4、5所示,对本发明的具体实施方式进一步说明。

将主板线路中芯片的数字GND和模拟GNG分开,不再连接在一起;

在layout中通过切割铜箔的方式,将两者进行物理隔离,如附图4、图5所示;

数字GND和模拟GND隔离后,通过实验模拟出模拟GND受干扰的情况此时监测数字GND,发现数字GND一直未出现明显受干扰的情况,且服务器一直工作正常,无报错出现;

按以上步骤,即可有效减小服务器在工作过程中芯片信号受干扰的情况。

如附图6所示,实验验证改善方案有效。

显而易见地,上面所示的仅仅是本发明的一个具体实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据上述实施例获得其他的技术方案,以及在本发明保护的范围内做出的等同变化均应落入本发明的保护范围内,都属于本发明保护的范围。

综上所述,本申请发明的减小芯片信号干扰的方法,将服务器主板芯片的数字GND和模拟GND隔离,互不干扰,保障了芯片信号判断的准确性,提升了服务器工作的稳定性,避免出现因干扰问题引起的服务器宕机和报错等问题,设计改善明显,且适用于市场所有服务器设计改善,通用性强,极大的提升了服务器的性能。

本发明所述的减小芯片信号干扰的方法可适用于所有通用服务器和rack服务器架构中。

再多了解一些
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