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Cadence:无缝连接工具让研发更快捷

发表时间:2011/8/29 e-works周雪花 来源:e-works
在激烈竞争的电子行业,快速地将产品投入市场至关重要,传统的原型机反复验证/测试的PCB设计方法已经不能适应市场需要,我们需要引入仿真在产品设计初期识别、预防和改正设计错误,但是有工程师对现阶段的仿真结果产生质疑…带着这个质疑,e-works对Cadence SPB平台中国区技术经理王辉先生进行了专访。
    越来越短的设计周期、越来越多的包含约束条件的网络、越来越高的频率,越来越复杂及越来越小的设计……是现在电子工程师面对的巨大挑战。当问到设计过程中的最大困扰时,具有多十年PCB设计经验的工程师感慨:“设计过程中主要的困扰在于如何解决高速信号的布线问题和越来越突出的EMI\SI\PI问题。通过软件仿真可以在某种程度上减少上述问题出现的几率,但是现阶段还无法完全信任仿真结果。”带着这个问题,e-works很荣幸地邀请到Cadence SPB平台中国区技术经理王辉先生来分享他的观点。 
 
    一、PCB仿真的重要意义 
    传统的PCB 设计方法要先设计原理图,然后放置元器件和走线,最后采用一系列原型机反复验证/测试。修改设计意味着时间上的延迟,这种延迟在产品快速面市的压力下是不能接受的。下图1是引入仿真前后的PCB设计流程比较。
 

图1 引入仿真前后的PCB 设计流程比较

 1 引入仿真前后的PCB 设计流程比较

    "第一时间推出产品"的设计目标不只是一句广告词,事实上,这是生死攸关的竞争需要。在产品设计初期识别、预防和改正设计错误,可以防止电路板出错,这种操作模式比以往任何时候都至关重要,PCB 仿真就是最好的方法之一。板级仿真工具的作用就是在电路板制造前后帮助设计人员更快地开展调试工作。 
 
    二、现阶段还无法完全信任仿真结果的原因及建议 
    谈到上述工程师所遇到的三个问题:EMI(Electro-Magnetic Interference)即电磁干扰;SI(Signal Integrity)即信号完整性;PI(Power integrity)即电源完整性。王辉先生分析造成现阶段还无法完全信任仿真结果的原因应该有以下三个方面:
    1.仿真模型不准确
    目前来说,是在系统仿真时,经常碰到的一种现象。由于IBIS模型并不是一种强制性的国际标准。所以有些IC厂家提供的模型质量较差。所以如何得到“Gold”模型,是关键的因素。工程师在使用模型前一定要对模型进行验证。要确保模型的准确。
    建议:有条件的客户可以要求厂家提供SPICE模型。
    2.由于系统设计的局限性,仿真的条件并不具备
    这种情况,属于先天不足。有些设计在设计初期并没有考虑SI/PI/EMI问题。在测试中发现这样的问题后,希望通过仿真工具来解决。曾经遇到一个客户,信号的传输速率是1.25GBit。需要通过背板连到另外一块PCB,接插件共有98管脚。差分对就占了96管脚。还有一个电源和地的管脚。类似这样的设计,仿真是没有办法解决的。
    建议:在系统设计时,就必须要考虑SI/PI/EMI对设计的影响。
    3.仿真过程中仿真参数的设置不正确
    这种情况,属于对仿真工具不熟练,对在什么条件下该选什么样的设置不了解。或者说选了设置,并不了解这个设置的真实意图。这样的出来的结果也是不对的。
    建议:参加EDA厂家的培训。
    总的说来,要想得到正确的仿真结果,需要我们投入很多的精力去研究仿真的原理。只有对仿真原理和仿真工具的熟练应用,才能真正的让仿真工具发挥最大的优势。Cadence仿真工具的特点是无缝连接PCB的设计工具,使得仿真变的更快捷。前仿真可以从原理图开始,可更早的发现问题。约束驱动的模式,使仿真结果很容易嵌入到设计流程中。
 
    三、无缝连接PCB的设计工具还能做些什么
    Cadence提供具有竞争的PCB设计工具和PCB解决方案已经超过了25年了。有很多著名的软件:Cadence Allegro、Cadence LDV、Cadence IC5.0、Cadence orCAD等。Cadence一直致力于新技术和新的设计方法的推介,下面的近几年的一些创新技术。
    1.Allegro Multi-style design authoring技术
   
Allegro Multi-style design authoring是一个完整使用电子表格来实现原理图设计的工具。帮助你更快地为复杂的PCB创建设计意图,让你使用匹配该设计类型的设计风格。能够使用不同的范例,分别创建相同设计的不同部分,或者作为团队的一部分,让你能够更快掌握设计。多类型选件的核心是一个电子表格一样的界面,用来创建设计意图。它适合大引脚数的元件与背板设计,你可以重用电路图中创建的已有的设计子集——电源部分与模拟/RF部分可以重用或轻松集成到设计中。
Allegro Multi-style design authoring还允许多个设计师同时从事同一个项目。当逻辑与物理设计中进行了编辑,团队可使用智能设计差异引擎同时对变更进行对比与调解。多类型选件可以在整个设计周期中使用,利用现有的电路图标志,或者完全不使用电路图标志。囊括电路图区块的功能,以及使用电路图库保护原来在库方面的投资。多类型选件还会识别拓展线路(Xnets)、总线与差分对,它还提供了高级功能处理终止、上拉、下拉与退耦电容。它包含一个在线DRC引擎,强大的报告,与电路图生成功能,使其成为PCB与封装的完整的设计解决方案。

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