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国产飞腾 FT-2000/4 CPU的开发介绍

国产自主可控是我们实现中国梦的必经之路，这两年国产CPU事业蒸蒸日上，其中的国产CPU生产厂商飞腾是其中的佼佼者,最新发布的新四核CPU性能各方面突出，下面我结合工作中开发的主板为大家简绍下。

FT-2000/4是飞腾最新开发的一款CPU，主要适用于构建桌面终端计算机，包括台式机、一体机、笔记本电脑和瘦客户端等产品；原创今日头条：卧龙会IT技术

FT-2000/4 通用计算处理器芯片集成4个飞腾自主研发的处理器核心FTC663，兼容64位ARMv8指令集，16nm制程，主频最高3.0GHz，两个72位（支持ECC）DDR4-3200存储接口，两路16lane（每个可分拆为2个x8）、两路1lane PCIe3.0，最多支持6个PCIe3.0接口两个千兆以太网接口。FCBGA封装，引脚个数1144，封装尺寸35mmx35mm，最大功耗10W。

上图是我们台式机设计的系统框图，主要包括外部接口2条DDR4内存条，1个PCIEx16和2个PCIEx8插槽，一个网络RJ45接口，一个音频audio接口，4个USB3.0接口，4个USB2.0接口，4个SATA3.0接口，以及时序控制和电平转换的CPLD芯片；当然还少不了通过QSPI总线通讯的BIOS；

看看电源的设计

因为FT-2000/4 CPU的功耗才只有10W，以及各个部分的电源少，所以电源部分的设计相对比较简单。下图是电源的系统款图，下面简绍一下部分主要的电，12V转0.88V的CORE电压，电流10A；3.3V转1.8V的CPU I/O电；5V转1.2V的DDR4电VDDQ，电流8A；3.3V转2.5V的DDR4 I/O电VPP。以及1.0V和1.05的PCIEx1转SATA 88SE92330核心电和PCIEx1转USB UPD720201核心电；

看看电源时序的要求；

整个板供电采用ATX电源，在开关没打开前，板上只有5VSB电，当按下开机按键，整个板开始工作，先有12V/3.3V电，100ms后产生0.8V VCORE电，30ms后接着产生1.8V I/O电，接着打开VQQ和VPP电，最后复位，所有的时序复位都是通过CPLD来控制；

看看主板的PCB设计

此主板采用8层板来设计；TOP+BOTTOM以及中间两层信号共四层信号走线，2个GND层和2个POWER层；重板的布局来看，内存条在CPU的两侧，CPU核心CORE电源在中间位置；TOP层和BOTTOM两层把DDR的信号全部走完，如下图所示；原创今日头条：卧龙会IT技术

DDR4的PCB上的阻抗要求

DDR 走线的阻抗需满足如下要求：单端线阻抗 45Ω±10%，差分线阻抗 75 Ω±10%。同时为了减少 DDR 走线之间的串扰，走线间距 S 不小于 3W。

PCIE信号线在PCB板上的设计要求：

差分数据信号阻抗：85Ω±10% 芯片扇出部分走线阻抗可不做严格控制，但是建议尽量缩短扇出线部分的走线长度。

TX 和 RX 建议走在不同层，走线间距（走线边缘距离）建议至少大于4倍线宽。尽量远离低速信号线。

从布线长度考虑，差分对P和N两条布线总长度之差不能超过4mil。等长绕线建议在信号发送端和接收端处理。

信号如果需要打孔换层，建议在换层孔附近添加回流孔，回流孔尽量靠近信号孔。信号过孔建议使用小孔径过孔，孔径推荐10mil，过孔焊盘推荐 20mil。如果使用过孔换层，需考虑过孔残桩，残桩长度应小于100mil。

下图是PCIE信号线到PCIE槽上PCB图。原创今日头条：卧龙会IT技术

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原创：卧龙会 玉京龙

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