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春節(jié)假期后的第二天，現(xiàn)在已經(jīng)是凌晨三點，辦公室里面的日光燈管在工程師的頭頂嘶鳴著，鼠標的點擊聲和鍵盤的按壓聲，在不斷地相互輝映著。
（說好的，春節(jié)假期回來后，兩周內(nèi)進行產(chǎn)品小批量生產(chǎn)，然后交付給客戶。）
我揉了揉疲憊的雙眼，盯著示波器上扭曲的信號波形，第28次按下了Debug Tools上面的固件燒錄按鍵，心里面期待奇跡發(fā)生。
某臺樣機的LCD顯示屏，顯示圖像時依然存在撕裂現(xiàn)象，但作為一名飽經(jīng)風(fēng)雨的嵌入式軟件工程師，有時候我卻信奉，“硬件問題都是玄學(xué)”，。。。
“老溫，用最初制作的工程樣機，你的代碼確實是通過了單元測試。”，硬件組的林工，他把出問題產(chǎn)品的硬件測試報告推到我面時說道。
“但是你看，換了試產(chǎn)供應(yīng)商后做的樣機，這顆芯片的CLK時鐘線，在穿過六層板的第三信號層時，就會串?dāng)_DDR的信號?！?/p>
我看著他用手指點在那些蝌蚪般的蛇形走線上，疲倦的大腦突然意識到：阻抗和信號完整性，我為啥一直沒有注意到這個排查方向？！
“軟件調(diào)試了數(shù)十遍，結(jié)果，問題居然出現(xiàn)在硬件制作工藝的差異上？”，望著窗外漆黑的天際，我苦笑一聲。
作為一名嵌入式軟件工程師，平時都習(xí)慣了在代碼里面編織各種邏輯，卻從未像此刻這般渴望，渴望窺探電路板下銅箔與樹脂的微觀世界。
三天后。。。
“老溫，來試試這個新樣板?！保止と觼硪豢钚碌臉訖C，焊盤在太陽的照耀下泛著金色的光芒。
我問：“林工，這次改版跟前兩天調(diào)試的，有啥不一樣嗎？”
林工說：“我重新改進了DDR和CPU相關(guān)的布線，用了嘉立創(chuàng)的盤中孔工藝，并且重新進行了阻抗匹配，你再試試”。
--- 編譯、燒錄、按下RESET按鍵，一整套常規(guī)動作下來，
這一次，“奇跡”發(fā)生了，新樣機運行無誤，圖像照片終于可以完美地顯示在LCD屏幕上面。
“為何會如此神奇，林工，可以詳細說說你的改動嗎？”，我問。
林工說：“我問外包商拿了PCB源文件，發(fā)現(xiàn)他們Layout是用常規(guī)的BGA扇出布線方式，導(dǎo)致PCB上面有較多的過孔侵占布線空間?！?/p>
“他們?yōu)榱耸〕杀?，還換了PCB打樣的供應(yīng)商，又沒有注意高速信號的阻抗匹配，所以就導(dǎo)致了這次問題！”
林工接著說道，
“我在他們的基礎(chǔ)上，把BGA封裝的芯片改成嘉立創(chuàng)盤中孔了，也換了打樣供應(yīng)商，在嘉立創(chuàng)做6層板打樣?！?/p>
我來興趣了，接著問：“為啥盤中孔會有如此大的作用？”。
林工繼續(xù)耐心解釋：“當(dāng)常規(guī)的過孔侵占了30%的布線空間，我們可以考慮用盤中孔工藝，0.2mm的樹脂塞孔既能保持焊盤完整，又讓阻抗連續(xù)性提升了18%”。
“噢噢，原來如此，又學(xué)到了?！?，我似懂非懂地點了點頭。
“那你這次又沉金又盤中孔的，豈不是成本很高？”，我接著說。
林工笑著說，“你這寫代碼的不懂，在嘉立創(chuàng)，6~32層打板時可以免費使用盤中孔+沉金加厚工藝，6層板還可以直接用免費打樣券，成本又進一步降低”。
“我比較過價格，10cm*10cm的6層沉金亞黑PCB樣板，在其他廠家光是沉金+盤中孔的工藝費用，就接近400！”
“反正樣板便宜，我現(xiàn)在先多整幾塊給你，你多驗證幾遍，沒問題就可以發(fā)布固件進入小批量了?！?，林工最后說道。
我看著桌面上一堆金燦燦的PCB和樣機，腦袋突然間陷入了思考，思考起嵌入式軟件和硬件之間的哲學(xué)關(guān)聯(lián)。
在嘉立創(chuàng)的高多層PCB設(shè)計指南里，我發(fā)現(xiàn)了硬件電路板與軟件分層架構(gòu)，有著驚人的相似性：
- 電源層采用銅塊挖空技術(shù)，如同代碼中的內(nèi)存池管理。
- 差分信號層錯位堆疊設(shè)計，堪比多線程的鎖機制。
- 混合介電常數(shù)材料應(yīng)用，像極了軟件里的緩存分級策略。
-?盤中孔像極了代碼里的“指針跳轉(zhuǎn)”，繞過堆棧溢出風(fēng)險；
- 六層堆疊堪比分布式系統(tǒng)的分層架構(gòu)，讓電源、信號、地各司其職；
-?沉金工藝則如同嚴密的異常處理機制，將氧化與虛焊的概率收斂至零。
如今，我依然保持著嵌入式軟件工程師的“傲慢”，但工位上的《高速PCB設(shè)計秘籍》已經(jīng)逐漸開始與往年的《C++高級編程》并駕齊驅(qū)。
我在想：“真正的嵌入式全棧工程師，應(yīng)該既能用代碼馴服晶體管，也能讓銅箔的紋路吟誦出最優(yōu)的算法。”
我轉(zhuǎn)動板卡，讓陽光在沉金焊盤上折射出一道金色光芒，在這個時代，最優(yōu)雅的編程語言，可能就隱藏在1oz銅厚的微帶線里。
感謝閱讀，愿各位工程師在未來的日子里，信號完整，代碼無Bug！
