
拆了个65寸电视,主板竟然用两层板带两片DDR?这成本卷疯啦!
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一台某大厂的65寸电视,总价才两千多块钱。这价格说实话,我一开始也没指望里面用料多猛,能正常使用就行。但是做硬件的职业病你们懂,手痒,拆开看看。
这一拆,还真给我看愣了。
01
电视卷到什么地步了?两层板硬上两片DDR
打开后盖,拆下散热器,一眼扫过去,主板差不多比巴掌大点。再仔细一瞅,CPU旁边紧挨着两片DDR3内存颗粒。这倒不意外,毕竟电视也需要内存,这些内存颗粒作为系统内存,为CPU提供临时数据存储空间,确保设备能够高效运行。但让我吃惊的是,这主板居然是个两层板!

我用电筒从板子背面打光,好家伙,走线清清楚楚,一览无余。但凡你画过四层板就知道,内电层一夹,光透不过来,根本看不到这么透亮。两层板没完整的地平面和电源平面,光线直接就穿过去了。
以下是PCB走线的部分截图

在各个角度尝试打光拍照

过孔走线清晰可见

不同角度都来一张

说实话,做硬件的都懂,多层板是折磨老板,要多花钱,两层板是真折磨咱们工程师,要死好多脑细胞。电视盒子用两层板的比较多,但那些一般也就跑个简单系统,DDR频率低。可这是一台65寸4K电视,带两片DDR3,主控还是64位ARM Cortex-A55,采用4大核 + 4小核的八核设计,就这么硬生生用两层板给搞定了。
现在的电视厂家为了抠成本,真的已经把PCB利用率压到极致了。板子上几乎找不到一块完整的、没走线的空地,密密麻麻全是线。
这种设计,绝对不是咱们工程师自己想这么干,百分百是被产品经理和成本逼出来的。能在两层板上把DDR3跑稳,还不影响4K显示和系统流畅度,这活儿给我,我都不敢接,怕翻车。
02
两层板的阻抗匹配,到底怎么做的?
可能很多刚入行的硬件兄弟会问:两层板没有完整的参考平面,DDR那些50Ω单端线、100Ω差分对的阻抗匹配怎么做?
正常情况下,做阻抗靠的是参考平面,就是信号线底下那一层完整的地。四层板及以上,有专门的地层,算好线宽线距,板厂就能给你做出来。
两层板没有这个条件。那怎么办?核心思路是用共面阻抗模型,再加包地伺候。具体做法是:
信号线两侧紧邻包地,并在包地线上打密集过孔,连接到背面的地铜上,这样信号的回流路径就走在旁边的地上,相当于人为制造了一个参考。
用SI9000这样的阻抗计算软件,选共面波导模型来算。你会发现,100Ω的差分对,算出来的线宽线距还能接受。但50Ω单端线,走线更宽,这在DDR那么密的布线里根本走不通,太宽了。
所以实际产品中,可能会放松阻抗要求。比如把50Ω的标准放松到60~70Ω来算,优先保证线宽能在10mil以内,线距能做小,这样线才能布得开。
像我拆的这个电视主板,你去细看DDR走线,能发现单根信号线周围基本都有地线跟着,也就是常说的包地处理。两根信号线之间也尽量拉开距离,然后两两包地。这就是妥协后的实用方案。

这种假阻抗做法,信号质量肯定不如四层板。但在两千多块的电视里,够用就行,性价比第一。
03
总结
拆完这台电视,我心里其实挺复杂的。
一方面,看到硬件行业卷成这样,两千多块的大电视,连两片DDR都得挤在两层板上跑,硬件真的越来越不值钱。一个工程师熬几个大夜优化走线、调整等长、硬着头皮搞定阻抗,最后给整板省下来的可能就是几块钱的PCB成本。这几块钱扔到整机里,连个水花都看不见。
另一方面,我又挺佩服的。能用两层板搞定DDR3,是真本事。这不光是画板子的问题,从芯片选型、布局规划、层叠设计,到信号妥协、板厂工艺配合、回来调试,一环扣一环。能把这活儿干成,说明这家公司的硬件团队经验还是相当老到。
最后
如果你做消费电子,尤其是量大、价格敏感的产品,两层板加DDR可能会经常遇到,可以研究共面阻抗、包地回流这些技巧,以后用得着。
如果你是做工控或高可靠性产品的,千万别这样干。该上四层六层就上,该包地包地,该加隔离加隔离。消费电子是够用就好,工控是稳定至上,设计理念完全不一样。
还有,别小看任何一块两层板。有些新手觉得层数少就简单,其实恰恰相反。层数越少,限制越多,对工程师的布局布线能力要求越高。能在螺蛳壳里做道场的,基本都是老司机。
总之,这台两千多块的电视,让我看到了硬件行业最真实的一面:成本压到骨头里,手艺藏在线宽里。就这样。