趣探实验室 | 设计仿真——SI/PI仿真

 

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@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。

 

 

 

 

 

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@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。

 

 

 

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@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。