Трассировка переходника mSATA to SATA, Требуется помощь в разводке печатки для переходника mSATA to SATA Опции

[Ligalize]

Всем доброго дня !

Сразу хочу оговориться, что ранее я не имел дел с цифровыми и высокочастотными схемами.
Работал только с аналоговыми схемами.
А вот тут возникла такая необходимость и как следствие проблема:

Стал я недавно обладателем mSATA SSD EUDAR MO-300B 64Gb и естественно захотелось прикрутить его к ПК.
Перечитав массу тем, я принялся мастерить печатку для разъёма SATA (от ноутбучного винта) и разъёма Mini PCI-E (от ноутбучной платы).
И смастерил ! Обрадовался было я, когда винт определился компом :ya_hoo_oo:
Но не тут то было.
На одном компьютере винт не форматировался и зависал комп при попытке чтолибо скопировать на SSD.
На втором компьютере таких проблем не было - винт отформатился и даже установилась винда, но всё было не то что, не быстрее, а даже медленнее чем установка ОС на простой HDD.
На третьем компе я просто проверял скорость записи на SSD копируя на него фильм 2,1Гб. И скорсть составила порядка 25Мб/с :ny_tik: , при скорости копирования на нормальный SSD ~250МБ/с и скорости копирования на простой HDD ~70-100 Мб/с.

Хотя в программе для проверки дисков MHDD. SSD проверился всего за 1 мин. 28 сек.

Вот первая печатка:


Далее я подумал, что проблема в шумах и наводках на сигнальные дорожки и переделал печатку добавив земли в роли экрана.
Вот второй и пока последний вариант:


Но данное решение не принесло ожидаемого результата.
Скорость конечно немного возрасла, но всё равно не дотягивает даже до HDD =\
Зато MHDD на сей раз проверила SSD всего за 30 сек.
Копирование файла со скоростью 20-40Мб/с.

Помогите пожалуйста решить данную проблему.

Сверялся с тем что представлено на али, но у них тоже на плате нет ничего кроме разъёмов и понижающего стабилизатора с 5V на 3,3V.



Так почему их переходники работают, а мой нет =(

Для сравнения вот замеры скоростей всех моих винтов:
Полноценный SSD OCZ:

Простой HDD WD Black:

Проблемный mSATA SSD:


Почитав некоторые темы на данном форуме, я пришёл к выводу, что проблема видимо в КСВ и разной длинне дорожек. Но с подобными вещами я ни разу не сталкивался =(
Помогите правильно оттрассировать данную плату, чтоб работало всё на максимально возможных скоростях !?
Может быть сократить длину сигнальных дорожек до минимума, приблизив разъёмы друг к другу и сделать дорожки максимально прямыми и одинаковыми ?
Может быть увести дорожки питания 3,3V как можно дальше от сигнальных линий ?

Печатка однослойная, текстолит СТФ-1-35-1.5мм ТУ. Имеет ли вообще плата шансы на существования с учётом такого текстолита и однослойности ?

Всем заранее большое спасибо !
И просьба не пинайте сильно =)

[EvilWrecker]

Потому что подобные интерфейсы разводят на 1 и 2 слойке только Догадайтесь-Сами-Кто. Вот скажите,ну собрались вы сделать плату для интерфейса N(не имеет значения какой конкретно), внимание вопрос:

-А в чем проблема перед разводкой погуглить что-то типа " {название интерфейса} pcb design guidelines"?

Заводской работает потому что там многослойка, выдержанны импедансы и нет void-ов под сигнальными линиями как у вас.

Тема вброс . Триллиард уже таких было

[Ligalize]

Потому что подобные интерфейсы разводят на 1 и 2 слойке только Догадайтесь-Сами-Кто. Вот скажите,ну собрались вы сделать плату для интерфейса N(не имеет значения какой конкретно), внимание вопрос:

-А в чем проблема перед разводкой погуглить что-то типа " {название интерфейса} pcb design guidelines"?

Заводской работает потому что там многослойка, выдержанны импедансы и нет void-ов под сигнальными линиями как у вас.

Тема вброс . Триллиард уже таких было

То есть однослойная такая плата не имеет шансов на существование ?!
А в чём преимущество аналогичной платы но двухслойной ? Единственное их отличие (с китаем) "на мой взгляд" это только то, что на втором слое разведена одна дорожка - линия питания.
Ок, если так же питание вытянуть на второй слой (скажем перемычкой) и вернуть обратно непосредственно под разъёмом мСАТА, тогда будет ли результат ?

[Uree]

Глядя на название сего SSD я вообще удивлен, что оно хоть как-то работает... Пока не поставите его в родное гнездо и не увидите, что оно в принципе выдает характеристики лучше, чем приведенные на скриншотах, нет смысла за что-то бороться - может это и есть максимально возможные скорости, которые из этого нонейма можно выдавить.

[EvilWrecker]

То есть однослойная такая плата не имеет шансов на существование ?!
А в чём преимущество аналогичной платы но двухслойной ? Единственное их отличие (с китаем) "на мой взгляд" это только то, что на втором слое разведена одна дорожка - линия питания.
Ок, если так же питание вытянуть на второй слой (скажем перемычкой) и вернуть обратно непосредственно под разъёмом мСАТА, тогда будет ли результат ?

Если оставить чьи бы то ни было взгляды(которые имеют право на существование примерно столько же сколько и кустарная однослойка- ноль. Угадайте чьи?) то думаю настало время наконец погуглить. Без знания матчасти будут и дальше такие темы с телегами на 30 стр.

[Ligalize]

Глядя на название сего SSD я вообще удивлен, что оно хоть как-то работает... Пока не поставите его в родное гнездо и не увидите, что оно в принципе выдает характеристики лучше, чем приведенные на скриншотах, нет смысла за что-то бороться - может это и есть максимально возможные скорости, которые из этого нонейма можно выдавить.

У знакомого стоит такйже в буке - выдаёт ~ 250Mb/s.
По сему есть куда давить

Если оставить чьи бы то ни было взгляды(которые имеют право на существование примерно столько же сколько и кустарная однослойка- ноль. Угадайте чьи?) то думаю настало время наконец погуглить. Без знания матчасти будут и дальше такие темы с телегами на 30 стр.

Уважаемый, я изначально обозначился, что ранее имел дело только с аналоговой электроникой в которой не встречается (по крайне мере не встречалось) таких понятий как дифф сопротивление дорожки, импедансы и воиды коими вы здесь оперируете.
Для меня они в новинку и во многом не ясны, сейчас я конечно изучаю эти моменты, но взять их так сразу нахрапом, вы сами понимаете - сложно.
За помощью я и обратился на этот форум, в надежде получить её, а не ваши гневные высеры ...
Если есть желание помочь, подсказать, направить на путь истинный, то буду очень признателен.

А коли ваша основная функция на форуме бить себя пяткой в грудь (мол какой я умный, всё знаю, а все остальные глупые бестолочи) и тыкать каждого "новичка" носом в его неграмотность в некоторых вопросах, которые для вас и не возникают, то прошу забыть о существовании данной темы, как и о том "триллиарде" который вы видели ранее ....

[EvilWrecker]

Уважаемый, я изначально обозначился, что ранее имел дело только с аналоговой электроникой в которой не встречается (по крайне мере не встречалось) таких понятий как дифф сопротивление дорожки, импедансы и воиды коими вы здесь оперируете.
Для меня они в новинку и во многом не ясны, сейчас я конечно изучаю эти моменты, но взять их так сразу нахрапом, вы сами понимаете - сложно.
За помощью я и обратился на этот форум, в надежде получить её, а не ваши гневные высеры ...
Если есть желание помочь, подсказать, направить на путь истинный, то буду очень признателен.

А коли ваша основная функция на форуме бить себя пяткой в грудь (мол какой я умный, всё знаю, а все остальные глупые бестолочи) и тыкать каждого "новичка" носом в его неграмотность в некоторых вопросах, которые для вас и не возникают, то прошу забыть о существовании данной темы, как и о том "триллиарде" который вы видели ранее ....

Да, в самом деле очередная тема "не хочу ничего знать- только дайте мне готовый рецепт и диагноз по фото" от человека который как минимум трижды не удосужился изучить предмет вопроса хотя бы приблизительно. Тут без перспектив.

А потом подобные поделки выкладывают в самые убогие сообщества радиогубителей(вроде тематического раздела хабрахабра- тут ведь злые модераторы не дают развернуться в ветке для начинающих)- чтобы непременно потом обсудить "серьезные вопросы проектирования", а то и гайды написать какие. Классика.

[Ligalize]

Нашёл гайд по трассировке САТА:


Для простоты понимания наспех перевёл:


Подскажите, характеристики указанные здесь, в частности ширина дорожки являются фиксированными, или это минимальное значение ?
Может ли ширина дорожки быть более 0,127мм ? к примеру 0,5 мм ? Ведь ширина контактной площадки разъёма mSATA как раз 0,5 мм ?
Правильно ли я понял минимальное расстояние между РХ ТХ парами 0,508мм а для высоких скоростей (Spacing between differential pairs and high-speed periodic
signals) не менее 1,27 мм. ?
Что такое длинна соответствия между дифф парами внутри пары (Length matching between differential pairs (intra-pair)) ? Если правильно понял, это на сколько дорожки (внутри одной пары) по длине могут отличаться друг от друга !? То есть внутри одной пары дорожки могут отличаться по длинне не более чем на 0,127мм. правильно ?

Да, в самом деле очередная тема "не хочу ничего знать- только дайте мне готовый рецепт и диагноз по фото" от человека который как минимум трижды не удосужился изучить предмет вопроса хотя бы приблизительно. Тут без перспектив.

А потом подобные поделки выкладывают в самые убогие сообщества радиогубителей(вроде тематического раздела хабрахабра- тут ведь злые модераторы не дают развернуться в ветке для начинающих)- чтобы непременно потом обсудить "серьезные вопросы проектирования", а то и гайды написать какие. Классика.

Мастерю для себя - интересно сделать своими руками, и ждать с китая не хочется, на хабре даже не зареган да и читаю его редко.
Писать гайды - упаси господь - я слишком ленив для этого

[GentleFly]

... Если есть желание помочь, подсказать, направить на путь истинный...

Думаю вам стоит начать с :
Кечиев Л.Н. Проектирование печатных плат для цифровой быстродействующей аппаратуры. – М.:ООО "Группа ИДТ", 2007. - 616 с.
В частости, глава 6. Это должно дать некотрое понимание.

Ссылки "расчет волнового сопротивления":
Edge Coupled Microstrip Impedance Calculator
Утилиты в (статусе FREE) для расчета волнового сопротивления и не только…

[Ligalize]

Думаю вам стоит начать с :
Кечиев Л.Н. Проектирование печатных плат для цифровой быстродействующей аппаратуры. – М.:ООО "Группа ИДТ", 2007. - 616 с.
В частости, глава 6. Это должно дать некотрое понимание.

Ссылки "расчет волнового сопротивления":
Edge Coupled Microstrip Impedance Calculator
Утилиты в (статусе FREE) для расчета волнового сопротивления и не только…

Большое спасибо !

[Inanity]

Хм, интересно. Уважаемый Ligalize, проверьте есть ли на вашем модуле mSATA конденсаторы на линиях SATA RX и TX. Если их на модуле нет, то попробуйте вручную добавить эти конденсаторы на вашей плате. Возможно это решит проблему. Если эксперимент со скоростью проведен корректно, то скорее всего у вас на линке происходит простоянный retrain, из-за чего страдает скоростью.

Сообщение отредактировал Inanity - Jun 3 2015, 20:42

[Ligalize]

Хм, интересно. Уважаемый Ligalize, проверьте есть ли на вашем модуле mSATA конденсаторы на линиях SATA RX и TX. Если их на модуле нет, то попробуйте вручную добавить эти конденсаторы на вашей плате. Возможно это решит проблему. Если эксперимент со скоростью проведен корректно, то скорее всего у вас на линке происходит простоянный retrain, из-за чего страдает скоростью.

Кондюки распаивал на плате ещё в первой версии - результата не дало =\
Сейчас плату оттрассировал в соответствии с вышеприведённой таблицей, завтра попробую вытравить - посмотрим, что получится.

Ширина сигнальных дорожек 0.5мм, расстояние между дорожками внутри пары 0,11мм.
Разность длинн дорожек внутри пары 0,1мм.

На втором слое только земля.



Что скажите ? Может получиться ?

И да, насколько я понимаю сигнальные дорожки лудить нельзя ибо изменится сопротивление за счёт увеличения толщины и изменения состава дорожки (медь+олово) ?
Я прав ?

Сообщение отредактировал Ligalize - Jun 7 2015, 16:13

[Uree]

Лудить дорожки нежелательно.
Для вашего случая нужно немного изменить геометрию:




для дорожек 0.5мм зазор между ними и от них до массы должен быть около 0,27мм, а не 0.11мм
Еще не мешало бы замкнуть земли одной и второй сторон платы в начале пар и в конце.

При такой конфигурации платы как сейчас должно даже с приблизительными размерами надежно заработать...

[Ligalize]

Лудить дорожки нежелательно.
Для вашего случая нужно немного изменить геометрию:




для дорожек 0.5мм зазор между ними и от них до массы должен быть около 0,27мм, а не 0.11мм
Еще не мешало бы замкнуть земли одной и второй сторон платы в начале пар и в конце.

При такой конфигурации платы как сейчас должно даже с приблизительными размерами надежно заработать...

Я пользовался вот этим калькулятором: http://www.eeweb.com/toolbox/edge-coupled-...trip-impedance/


сверялся так же с PCB Toolkit V6.83 при 0,5/0,11 получается 100Ом. Толщина 1,5мм, толщина меди 35микрон. Текстолит FR4 его Er - 4.6 если верить PCB Toolkit V6.83.

А вот на счёт замыкания земли не понял, всмысле сделать переходы земли на второй слой около начала дорожки и в конце ?
Типа вот так ?

[Uree]

Производители РСВ пользуются для расчетов импедансов Поларом, и я ему больше доверяю.
А с переходными да, именно так и предлагаю сделать.