763
春节假期后的第二天，现在已经是凌晨三点，办公室里面的日光灯管在工程师的头顶嘶鸣着，鼠标的点击声和键盘的按压声，在不断地相互辉映着。
（说好的，春节假期回来后，两周内进行产品小批量生产，然后交付给客户。）
我揉了揉疲惫的双眼，盯着示波器上扭曲的信号波形，第28次按下了Debug Tools上面的固件烧录按键，心里面期待奇迹发生。
某台样机的LCD显示屏，显示图像时依然存在撕裂现象，但作为一名饱经风雨的嵌入式软件工程师，有时候我却信奉，“硬件问题都是玄学”，。。。
“老温，用最初制作的工程样机，你的代码确实是通过了单元测试。”，硬件组的林工，他把出问题产品的硬件测试报告推到我面时说道。
“但是你看，换了试产供应商后做的样机，这颗芯片的CLK时钟线，在穿过六层板的第三信号层时，就会串扰DDR的信号。”
我看着他用手指点在那些蝌蚪般的蛇形走线上，疲倦的大脑突然意识到：阻抗和信号完整性，我为啥一直没有注意到这个排查方向？！
“软件调试了数十遍，结果，问题居然出现在硬件制作工艺的差异上？”，望着窗外漆黑的天际，我苦笑一声。
作为一名嵌入式软件工程师，平时都习惯了在代码里面编织各种逻辑，却从未像此刻这般渴望，渴望窥探电路板下铜箔与树脂的微观世界。
三天后。。。
“老温，来试试这个新样板。”，林工扔来一款新的样机，焊盘在太阳的照耀下泛着金色的光芒。
我问：“林工，这次改版跟前两天调试的，有啥不一样吗？”
林工说：“我重新改进了DDR和CPU相关的布线，用了嘉立创的盘中孔工艺，并且重新进行了阻抗匹配，你再试试”。
--- 编译、烧录、按下RESET按键，一整套常规动作下来，
这一次，“奇迹”发生了，新样机运行无误，图像照片终于可以完美地显示在LCD屏幕上面。
“为何会如此神奇，林工，可以详细说说你的改动吗？”，我问。
林工说：“我问外包商拿了PCB源文件，发现他们Layout是用常规的BGA扇出布线方式，导致PCB上面有较多的过孔侵占布线空间。”
“他们为了省成本，还换了PCB打样的供应商，又没有注意高速信号的阻抗匹配，所以就导致了这次问题！”
林工接着说道，
“我在他们的基础上，把BGA封装的芯片改成嘉立创盘中孔了，也换了打样供应商，在嘉立创做6层板打样。”
我来兴趣了，接着问：“为啥盘中孔会有如此大的作用？”。
林工继续耐心解释：“当常规的过孔侵占了30%的布线空间，我们可以考虑用盘中孔工艺，0.2mm的树脂塞孔既能保持焊盘完整，又让阻抗连续性提升了18%”。
“噢噢，原来如此，又学到了。”，我似懂非懂地点了点头。
“那你这次又沉金又盘中孔的，岂不是成本很高？”，我接着说。
林工笑着说，“你这写代码的不懂，在嘉立创，6~32层打板时可以免费使用盘中孔+沉金加厚工艺，6层板还可以直接用免费打样券，成本又进一步降低”。
“我比较过价格，10cm*10cm的6层沉金亚黑PCB样板，在其他厂家光是沉金+盘中孔的工艺费用，就接近400！”
“反正样板便宜，我现在先多整几块给你，你多验证几遍，没问题就可以发布固件进入小批量了。”，林工最后说道。
我看着桌面上一堆金灿灿的PCB和样机，脑袋突然间陷入了思考，思考起嵌入式软件和硬件之间的哲学关联。
在嘉立创的高多层PCB设计指南里，我发现了硬件电路板与软件分层架构，有着惊人的相似性：
- 电源层采用铜块挖空技术，如同代码中的内存池管理。
- 差分信号层错位堆叠设计，堪比多线程的锁机制。
- 混合介电常数材料应用，像极了软件里的缓存分级策略。
- 盘中孔像极了代码里的“指针跳转”，绕过堆栈溢出风险；
- 六层堆叠堪比分布式系统的分层架构，让电源、信号、地各司其职；
- 沉金工艺则如同严密的异常处理机制，将氧化与虚焊的概率收敛至零。
如今，我依然保持着嵌入式软件工程师的“傲慢”，但工位上的《高速PCB设计秘籍》已经逐渐开始与往年的《C++高级编程》并驾齐驱。
我在想：“真正的嵌入式全栈工程师，应该既能用代码驯服晶体管，也能让铜箔的纹路吟诵出最优的算法。”
我转动板卡，让阳光在沉金焊盘上折射出一道金色光芒，在这个时代，最优雅的编程语言，可能就隐藏在1oz铜厚的微带线里。
感谢阅读，愿各位工程师在未来的日子里，信号完整，代码无Bug！
[课程]STM32电机控制软件开发软件X-CUBE-MCSDK 6x介绍
