序 言 1
認(rèn)識小廣東阿毛毛忠宇這位同門小師弟有20多年了，他記憶力超強(qiáng)，幾十年前的芝麻舊事都能翻出來；說話風(fēng)趣（就是普通話還不夠標(biāo)準(zhǔn)），愛好廣泛，從流行的紅木家私到各種茗茶飲品，樣樣都能點評幾句；而且愛鉆研，在日常工作中總會編點應(yīng)用小程序來偷偷懶，業(yè)務(wù)能力挺強(qiáng)，因軟硬件皆有涉及，從板級設(shè)計到封裝芯片協(xié)同設(shè)計都有深厚的積累，并常常提出些獨到的想法和見解。
記得去年冬天阿毛與我談過出版SI方面書籍的想法，提到市面上關(guān)于高速設(shè)計方面的書很多，但是缺乏基于具體實際產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用方面的書籍，如能借助目前團(tuán)隊眾多的實際產(chǎn)品實例，從產(chǎn)品開發(fā)角度來介紹高速設(shè)計理念，則既不需要涉及太多太深的理論，又能讓開發(fā)工程師方便應(yīng)用這些知識快速解決手中的實際問題，將是對業(yè)界SI知識的一個很好的補(bǔ)充。當(dāng)時我深有同感，想不到大半年時間已經(jīng)成冊�？v觀手稿，前面幾個章節(jié)介紹了關(guān)于PCB設(shè)計制作的一些重要內(nèi)容，這是他們的強(qiáng)項，不懂PCB的制造及設(shè)計SI又如何能落地！后面的章節(jié)針對高速數(shù)據(jù)加速卡實際產(chǎn)品案例展開，詳細(xì)介紹了如何有效解決目前工程師面臨的絕大部分各種接口的高速總線信號完整性問題，當(dāng)然也少不了高速設(shè)計中最麻煩的孔處理；最后介紹了如何有效解決熱門的電源完整性問題，并且推薦了阿毛自我感覺良好的幾個小程序。筆者曾有幸參觀過他們公司設(shè)備齊全的高速實驗室，對書中如何有效利用測試方法處理電容模型寄予厚望。
希望本書能帶給大家一個不同角度的視野，使得產(chǎn)品開發(fā)時使用SI仿真方法更接地氣；也希望他們能根據(jù)書中內(nèi)容再通過網(wǎng)絡(luò)平臺安排一些線下的培訓(xùn)課程，設(shè)計相應(yīng)的測試對比實驗，效果會更佳。
陳蘭兵
2017年秋于上海

序 言 2
本書作者在寫第一本《IC封裝基礎(chǔ)與工程設(shè)計實例》的時候，就找我作序，當(dāng)時被我拒絕了。原因很簡單，市面上牛人牛作品太多，多得讓人無從分辨，真要寫好書，就要耐得住寂寞，沒有板凳一坐十年冷的精神是不行的，不能走暢銷路線。
隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，我們真正進(jìn)入了一個信息爆炸的時代。按理說學(xué)習(xí)這事應(yīng)該很容易才對，因為信息資源隨手可得，但人們慢慢發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)并非易事，很多所謂的學(xué)習(xí)往往讓人聽了興奮，過了無痕。這時，對工程師們來說，找到靠譜的向?qū)Ш拓浾鎯r實的參考書尤為重要。作者在完成第一部作品之后，所在的團(tuán)隊陸陸續(xù)續(xù)出版了10多部作品，都是基于一線的工程實踐案例編寫的，其對電子工程技術(shù)的專注與無私分享精神讓人欽佩。
我認(rèn)為，一部優(yōu)秀的工程技術(shù)作品首先要有撲面而來的干貨。如果通篇皆是理論而沒有工程實踐，就不能算是合格的作品，理論和實踐必須知行合一。在瀏覽本書目錄之后，疑慮即被打消，F(xiàn)PGA、DDR4、PCIe、USB、QSFP 等都是主流高速應(yīng)用，甚至對PCB板材、高速過孔、電容模型、電源等都有介紹，作者用一個功能完整的高速大數(shù)據(jù)加速卡項目作為主線貫穿了全書內(nèi)容，以實際量產(chǎn)的工程作品作為案例而不是DEMO應(yīng)用，這很難得。工程師們最需要的就是能手把手照著做、有參考意義的書，本書毫無疑問是滿足了這個需求的。其次，作者的售后服務(wù)也很有特色，在EDA365網(wǎng)站開辟的答疑版塊和公眾號讓人很容易聯(lián)系到作者本人進(jìn)行答疑交流，而不是賣完書就撒手不管，體現(xiàn)了對讀者負(fù)責(zé)的態(tài)度。
好書是用來讀的，而不是用來收藏的。每逢世界讀書日，朋友圈里都會有很多關(guān)于閱讀問題的探討，我們的人均閱讀量比起歐美等發(fā)達(dá)國家來說要少很多，我們真的不愛學(xué)習(xí)嗎？問題在哪里？我想，除了我們?nèi)狈α己玫拈喿x習(xí)慣之外，書本身的吸引力也是影響因素之一。我們很多人不是不愿意學(xué)習(xí)和讀書，而是缺乏好書，缺乏貨真價實能理論聯(lián)系實際的優(yōu)秀作品。為何優(yōu)秀的作品不容易見到？其實不僅書籍作品如此，生活中很多東西都是這樣的，甚至連馬桶蓋都要去日本買，真的是因為國人崇洋媚外嗎？我想，根源還是在于我們?nèi)狈ψ銐騼?yōu)秀的產(chǎn)品。要想有優(yōu)秀的產(chǎn)品，就必須具備工匠精神。什么是工匠精神？我想就是能經(jīng)得住各種短期利益誘惑，能專心致志，板凳一坐十年冷，把一件產(chǎn)品做到極致的那種精神。電子科技產(chǎn)品要靠實實在在的技術(shù)研發(fā)和大量的工程實踐積累才有可能做到極致，而在這些技術(shù)研發(fā)工作中，高速互連技術(shù)又是基礎(chǔ)支撐，基礎(chǔ)支撐平臺扎實了，上層建筑才更加穩(wěn)固。
在很多500強(qiáng)大公司里，往往信號完整性仿真工作就有幾十號人的團(tuán)隊，其他如電磁兼容性、PCB Layout、可制造性工藝、高速板材與連接器選型驗證、測試等分工通常一應(yīng)俱全，有了完善的底層基礎(chǔ)技術(shù)支撐，上層建筑才能水到渠成�？上У氖牵�限于資金、規(guī)模等很多原因，很多中小型企業(yè)往往并不具備這樣專業(yè)分工的資源，隨著信號速率越來越快，底層的基礎(chǔ)技術(shù)研究常常成為很多中小企業(yè)的困擾。例如在單片機(jī)時代，PCB上一條導(dǎo)線隨便繞板兩圈布線，只要能連通，系統(tǒng)就能跑起來。但在DDR、PCIe等高速信號大量應(yīng)用的場景下，兩根線差1cm可能就無法正常工作，硬件研發(fā)工程師們不得不嚴(yán)肅地對待信號完整性、電源完整性等問題。市面上關(guān)于信號完整性仿真類的書已經(jīng)有不少，但大多偏向軟件使用或理論教學(xué)，真正以成功量產(chǎn)的真實產(chǎn)品為案例的不多，本書的出版無疑為電子工程師們多提供了一種選擇。
這些年我們國家的科技實力取得了長足的進(jìn)步，F(xiàn)AST天眼、量子通信、大飛機(jī)、航母等讓人目不暇接，在這些大型工程的背后，是無數(shù)前仆后繼的工程師們的汗水與智慧，相信總有一天我們的電子科技水平會趕上甚至超過西方發(fā)達(dá)國家。在有些領(lǐng)域，比如手機(jī)產(chǎn)品，華為、小米、oppo/vivo等已經(jīng)走出國門并取得了不錯的成績，只要工匠精神不息，相信其他領(lǐng)域也會一一突破，總有一天國人不再去日本買馬桶蓋。
蔣學(xué)東
2017年10月于深圳

前 言
1995年剛走出校門，當(dāng)時所接觸電子產(chǎn)品的信號速率不是太高，PCB設(shè)計大多只需按Design Rule或憑自己的經(jīng)驗處理即可，信號完整性問題不是很突出，甚至還沒有信號完整性的概念。隨著時間的推移，各類高速芯片相繼出現(xiàn)，從產(chǎn)品設(shè)計到產(chǎn)品交付的時間越來越短，這種僅憑經(jīng)驗設(shè)計及調(diào)試硬件的方式已不能滿足產(chǎn)品開發(fā)的需求，針對新出現(xiàn)的問題，國內(nèi)一些公司開始在產(chǎn)品開發(fā)過程中引入信號及電源完整性仿真手段。
當(dāng)時國內(nèi)在信號與電源完整性方面的研究還處于空白階段，加上互聯(lián)網(wǎng)交流也剛開始，很難找到信號與電源完整性方面的實用參考材料。作者在國內(nèi)接觸的第一本SI方面的書籍為Howard Johnson英文版的High-Speed Digital Design，這本原著由陳蘭兵在一次去國外出差時買回，當(dāng)時在公司內(nèi)被集體研究并廣為傳播，可以說這本書對國內(nèi)PCB設(shè)計時使用信號與電源完整性方法的發(fā)展起到了革命性的作用�，F(xiàn)在信號與電源完整性的研究在國內(nèi)已非常普及，出現(xiàn)了許多關(guān)于信號與電源完整性應(yīng)用方面的參考書籍。關(guān)于國內(nèi)信號與電源完整性的發(fā)展歷程可以參考筆者的《華為研發(fā)14載：那些一起奮斗過的互連歲月》一書，其中相關(guān)章節(jié)內(nèi)容基本上是國內(nèi)信號與電源完整性仿真發(fā)展的一個縮影。
雖然現(xiàn)在市面上有著種類繁多的關(guān)于信號與電源完整性仿真的書籍，但在通過EDA365平臺與廣大網(wǎng)友交流時總會聽到這樣的聲音：
（1）缺少信號與電源完整性仿真在實際產(chǎn)品中的全過程實例；
（2）市面上信號與電源完整性仿真這類書籍總體上原理偏多，即使有例子也不夠系統(tǒng)；
（3）內(nèi)容重復(fù)較多，原創(chuàng)內(nèi)容較少等。
針對這種狀況，為了方便初學(xué)者更快地掌握信號與電源完整性仿真的方法及工具使用，并在此基礎(chǔ)上快速上手進(jìn)行項目仿真，本書的編寫以一個成功開發(fā)的高速數(shù)據(jù)加速卡產(chǎn)品為信號與電源完整性仿真對象，全書自始至終介紹了此高速產(chǎn)品在開發(fā)過程中各類信號接口的仿真過程，對于涉及的信號與電源完整性仿真方面的理論則以較為簡單的圖文結(jié)合的方式展開，以方便讀者更好地理解。除此之外，為增加讀者的系統(tǒng)性知識，還加入了PCB制造及電容S參數(shù)模型夾具設(shè)計方面的內(nèi)容，并在最后免費(fèi)提供兩個作者自己開發(fā)的用于提高PI仿真效率的軟件工具。因而本書除了內(nèi)容系統(tǒng)、完整外，更偏于實用性，即使是一個完全沒有信號與電源完整性仿真概念的電子工程師，也可以在極短的時間內(nèi)掌握常見信號的信號與電源完整性仿真流程及方法，并對項目進(jìn)行初步仿真設(shè)計。
本書內(nèi)容共分為14章，系統(tǒng)地介紹了一個實際產(chǎn)品開發(fā)過程中所用的全部接口信號的SI與P