信号完整性、电源完整性与电磁兼容的含义:
在时钟频率只有10 MHz的年代，电路板或封装设计的主要挑战就是如何在双层板上布通所有信号线、以及如何在组装时不破坏封装。由于互连线并未影响过系统性能，所以互连线本身的电气特性并不重要。在这种意义下，可以说“对信号而言，过去的互连线是畅通透明的”。
例如，如果一个器件输出一个上升边约为10ns且时钟频率为10 MHz的信号，那么即使是最粗糙的互连线，电路也可以正常工作。由手工连线而成的样机与最终规范布线的印制板产品一样都能正常工作。
但是，现在的时钟频率提高了，信号上升边也已普遍变短。对于大多数电子产品而言，当时钟频率超过100 MHz或上升边小于1ns时，信号完整性效应就变得重要了，通常将这种情况称为高频领域或高速领域。这些术语意味着在互连线对信号不再透明的产品与系统中，如果不小心就可能出现一种或多种信号完整性问题。
从广义上讲，信号完整性指的是在高速产品中由互连线引起的所有问题。它主要研究当互连线与数字信号的电压、电流波形相互作用时，其电气特性如何影响产品的性能。
可以将所有这些问题归结为以下三类。在这三类问题之间也存在着相当大的重叠：
1. 信号完整性(Signal Integrity,SI),指信号波形的失真；
2. 电源完整性(Power Integrity,PI),主要指为有源器件供电的互连线及各相关元件上的噪声；
3. 电磁兼容(ElectroMagnetic Compatibility,EMC),主要指产品自身产生的电磁辐射和由外场导入产品的电磁干扰。
对于一款合格的产品而言，在设计过程中，上述三类电性能问题都需要考虑。
整个电磁兼容领域实际上围绕着两个问题的解决方案：其一是产品自身产生了大量的电磁辐射，进入外界；其二是源于外界的辐射严重干扰了产品。电磁兼容是产品的工程解决方案，该方案要将产品对外的电磁辐射维持在要求的限度内，同时产品又不易受到外界电磁辐射的影响。
当讨论解决方案时，我们就说电磁兼容；当讨论辐射问题时，我们就说电磁干扰(Electro-Magnetic Interference,EMI)。通常，电磁兼容既与通过电磁辐射的测试有关，又与通过耐辐射敏感度的稳健性测试有关。这是非常重要的观点，因为有一些电磁兼容解决方案仅仅是为了通过认证测试才引入的。
提示： 通常情况下，产品能够通过所有的性能测试，并满足所有功能规范，然而仍然通不过电磁兼容认证测试。
除了需要考虑电缆、接插件和外壳设计，满足要求的电磁兼容设计还包括良好的信号完整性和电源完整性设计。通过调制时钟频率，扩频时钟(Spread Spectrum Cloking,SSC)故意将抖动加入时钟中，专门用于进行电磁兼容认证测试。
电源完整性是指与电源分配网络(Power Delvery Network,PDN)相关的问题。电源分配网络包括从稳压模块(Voltage Reulator Module,VRM)到片上电压分配轨道之间的所有互连线，例如板级和封装级的电源/地平面、连接到封装的板级过孔、连接到芯片焊盘上的互连线等，还包括与PDN相连的电容器等各种无源元件。
PDN为片上内核的电源轨道馈电是一个专门的电源完整性问题，但是电源完整性问题和信号完整性问题之间存在很多重叠。这主要是因为信号的返回路径直接使用了PDN中的互连，影响这些结构的所有因素都将同时影响信号质量和电源质量。
提示 :电源完整性问题和信号完整性问题的重叠部分可能归于两类不同领域的工程师各自的问题，但当他们都认为是对方的责任时，就可能疏忽这些问题。因此对于工业界而言，电源完整性问题和信号完整性问题的重叠部分容易让人感到困惑。
在信号完整性领域中，通常信号完整性问题与噪声问题或者时序问题相关。这两类问题都可能引起接收端的误触发或误码。
时序本身就是一个复杂的研究领域。在一个时钟周期内，必然发生一定数量的操作，必须在预算中划分某段较短的时间，并分配给各种不同的操作。例如，分配一些时间给门翻转、将信号传送至输出门、等待时钟进入下一级门、等待门读出输入端的数据等。尽管互连线严重影响时序预算，但本书不讨论时序问题。本书将主要讨论由互连线产生的上升边失真对抖动的影响。
对于建立和管理时序预算的详细内容，感兴趣的读者可以参阅附录C精选的参考文献。本书主要讨论互连线对其他通用高速问题的影响：噪声太大了。
我们听到过许多信号完整性噪声问题，如振铃、反射、近端串扰、开关噪声、非单调性、地弹、电源弹、衰减和容性负载等。这些都是互连线的电气特性对数字信号波形造成的不同影响。
乍看起来，要考虑的新问题似乎无穷无尽，非常混乱，这一点反映在图1.2中。数字系统设计师或电路板设计师中很少有人熟悉所有这些术语，他们仅仅将这些问题标记为早期产品设计雷区中的弹坑，发现一个算一个。怎样才能弄清所有这些信号完整性问题呢?难道仅仅列一个不断增加的清单并定期进行补充吗?
以上列出的每一种效应。都与信号完整性电源完整性/电磁兼容新域中如下所示的6和类型的问题之一有关：
1.单一网络的信号失真；
2.互连线中频率相关损耗引起的上升边退化；
3.两个或多个网络之间的串扰；
4.作为串扰特殊形式的地弹和电源弹
5.电源和地分配中的轨道塌陷；
6.来自整个系统的电磁干扰和辐射
这6种类型如图1.3所示。一旦知道与6种问题相关的根源，找出和解决这种问题的一般方案就显而易见了。这就是能把各种信号完整性/电源完整性/电磁兼容问题分为以上6种类型的原因。
这些问题在所有互连线中都起作用，小到芯片中的连线，大到板级连接电缆及任何位置之间的互连线。原理和效应是一样的，各个物理结构的不同之处是具体的几何特征尺寸和材料特性。