趣探实验室 | 设计仿真——SI/PI仿真

描述

 

A

 

@江小编

上一期,我们讲了集成电路世界的“物理防御”——结构力学仿真,这一期,我们来讲一讲看不见摸不着的“魔法防御”——SI/PI仿真

 

 

 

 

话不多说,先解释一波:

SI:信号完整性(Signal integrity)是指信号未受到损伤的一种状态,它表示信号质量和信号传输后仍保持正确的功能特征。
 

PI:电源完整性(Power integrity)是确认电源来源及目的端的电压及电流是否符合需求,它被认为是高速高密度PCB设计目前最大的挑战之一。

 

 

仿真

 

 

 

A

 

@江小编

众所周知,当元器件或PCB板设计存在缺陷的时候,就会出现包括反射、振荡、串扰和延迟等情况,从而导致信号失真、时序混乱、错误读写以及系统误工作甚至系统崩溃等严重后果。

 

 

 

 

简单来说,就像打电话信号不好,声音传输不畅,传递的信息就容易出错。
 


 

一些专业的朋友可能对信号完整性有所了解,而当我提到电源完整性的时候,他们的状态是这样的↓↓↓

 

据小编走访调查,知道电源完整性的同志是少之又少,所以今天不得不提起19世纪的伟大发明——电流。

 

 

 

A

 

@江小编

电流就像是天然气或者石油,他为芯片的运行提供能量。

 

 

 

 

电流从电源变换器“走”出来,经过PCB板上的走线,到达芯片管脚,再经过芯片的封装,最终到达芯片的Die,从头到脚都来一遍电疗大法。

 

然而电流的稳定与否取决于电源和信号的走线,电源完整性出问题就容易造成供电不连续,产生电源噪声,同时还会带来EMC/EMI的问题,严重影响芯片和系统的正常工作。“远水救不了近渴”,这句俗语同样适用于电源系统,读者朋友们,你们明白这句话什么意思吗?
 

 

 

SI/PI仿真

 

 

因此,江波龙在实际打板前,就会利用Cadence Sigrity针对PCB板或基板进行信号/电源完整性优化分析。

 

SI方面,可提前发现并解决反射和串扰严重问题,提取普通多层板/HDI板整板阻抗和串扰情况分析,对重要信号线进行阻抗分析以及重要信号层进行串扰耦合分析。

 

PI方面,包括直流DC/交流AC分析,观察电源压降情况(DC分析)以及电源平面谐振情况(AC分析)和电容布局情况分析。

 

随着PCB板密度增加,SI/PI分析已成为高速数字PCB设计的必经之路,江波龙通过“中医治末病”为客户节省设计导入时间,降低成本,提高产品质量和体验。少走弯路就是最大的捷径。

 

 

存储芯片技术工程实验室(创新实验室)集研发设计、失效分析、工程验证和联合开发于一体,是江波龙电子重要的质量保证技术服务平台。实验室配备先进的研发试验设施和高素质的研发团队,研发场所面积为846.72㎡,2021年5月底建成并正式投入使用。

 

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