人工智能与物联网AI边缘计算平台（Xavier EVK）
基于Jetson Xavier模块的高性能AI边缘计算评估板，采用12层HDI PCB，具备细间距BGA布线和先进热管理能力，适用于AIoT应用。
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项目概述
NimblePCB与一家AIoT解决方案提供商合作，为其基于NVIDIA Jetson Xavier的边缘AI计算评估套件开发PCB。该板作为工业视觉、自动驾驶和智慧城市应用中AI推理工作负载的开发和部署平台。
挑战
- 超细间距BGA：Jetson Xavier模块连接器需要0.5mm间距BGA扇出，超过600个引脚，要求HDI构造和微导孔。
- 高速接口：多条PCIe Gen3/Gen4通道、USB 3.2和MIPI CSI摄像头接口均需要在密集板上进行精确的阻抗控制和串扰管理。
- 功率传输：Xavier模块在满载AI推理时功耗高达30W，需要低阻抗的电源传输网络（PDN）和去耦策略。
- 散热约束：边缘部署意味着冷却选项有限，PCB本身需要成为散热解决方案的一部分。
解决方案
NimblePCB的HDI制造能力对满足这一AI平台的严苛要求至关重要：
- 12层HDI叠层：2+N+2 HDI构造，采用堆叠微导孔进行BGA扇出。激光钻孔4mil微导孔，铜填充孔中垫（via-in-pad），实现最大布线密度。
- 信号完整性工程：对所有高速差分对进行仿真和优化。PCIe Gen4走线以85欧姆差分阻抗布线，每对等长精度在2mil以内。
- 稳健的PDN：多个电源平面对，嵌入式电容。通过PDN阻抗仿真验证的去耦电容策略性布局。
- 散热集成：内部接地层2oz铜用于热扩散。模块区域下方热过孔阵列连接至底部暴露铜面，用于散热器安装。
PCB规格
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 层数 | 12（2+N+2 HDI） |
| 材料 | Megtron 6（低损耗） |
| 板厚 | 1.6 mm |
| 最小线宽/间距 | 3/3 mil |
| 导孔类型 | 堆叠微导孔，孔中垫 |
| 表面处理 | ENIG化金 |
| 阻抗控制 | 是，+/-5% |
| 组装方式 | 双面SMT |
成果
- 所有高速接口在最大数据速率下通过合规性测试
- AI推理基准性能与NVIDIA参考设计规格一致
- 散热方案在持续30W负载下将模块温度维持在80°C以下
- 平台在首6个月内被15+客户开发团队采用