人工智能与物联网RK3568入门级边缘AI计算板
基于Rockchip RK3568的低成本边缘AI评估板，采用8层PCB，具备高速内存和摄像头接口，适用于智慧零售和工业视觉应用。
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项目概述
NimblePCB为一款面向成本敏感型AIoT部署的入门级边缘AI计算评估套件开发PCB。基于Rockchip RK3568 SoC，该板为智慧零售分析、工业视觉检测和智能网关应用提供具有竞争力的AI推理平台，成本仅为高端边缘AI平台的一小部分。
挑战
- 成本优化的HDI：RK3568 BGA封装需要高密度扇出，但目标价格点要求使用常规PCB构造而非昂贵的HDI积层工艺。
- 多高速接口：LPDDR4X 4266 Mbps、PCIe 3.0、USB 3.0和双MIPI CSI-2摄像头通道均需要在经济型叠层上进行阻抗控制布线。
- NPU供电：RK3568的神经处理单元（NPU）在AI推理运算期间产生动态大电流瞬变，对电源传输网络造成压力。
- 通用I/O：评估板需要暴露所有RK3568接口供客户评估，在保持信号完整性的同时最大化I/O连接器数量。
解决方案
- 8层常规构造：使用通孔过孔和优化的狗骨逃离图案实现完整BGA扇出。无需HDI或盲/埋孔，成本比HDI方案降低40%。
- LPDDR4X布线：内存走线以50欧姆单端和100欧姆差分阻抗在紧邻完整接地层的专用信号层布线。所有字节通道等长精度在3mil以内。
- PDN优化：两对专用电源平面，低ESR去耦策略。NPU电源轨设计为2A瞬态负载阶跃下最大10mV电压跌落。
- 连接器布局：按接口类型系统分组I/O，从SoC到连接器短距直连。所有高速连接器布局为直通布线，无需换层。
PCB规格
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 层数 | 8 |
| 材料 | FR-4 TG150 |
| 板厚 | 1.6 mm |
| 最小线宽/间距 | 4/4 mil |
| 表面处理 | ENIG化金 |
| 处理器 | Rockchip RK3568 |
| 内存 | LPDDR4X 4266 Mbps |
| 组装方式 | 双面SMT |
成果
- LPDDR4X内存在全速4266 Mbps下通过所有合规性测试
- AI推理基准使用片上NPU达到1.0 TOPS，与参考设计一致
- 板成本比HDI替代方案降低40%，功能完全相同
- 首季度即向客户开发团队发货500+套评估套件