西门子EDA：Nokia采用Xpedition产品系列提高设计流程效率

技术引领者积极改进流程

Nokia 是一家跨国科技公司，在 130 多个国家和地区开展业务，2021 年其净销售额超过 220 亿美元。Nokia 通过其领先的技术和值得信赖的合作伙伴关系，打造至关重要的网络基础设施，助力解决世界面临的一些最紧迫挑战，如气候变化、数字鸿沟和生产力增长停滞等。

Nokia 在芬兰奥卢的基地以独特的方式将无线电研究、开发和制造结合在一起，该基地也被称为“无线电之家”。事实上，它是全球领先的无线电研究基地之一。该基地受益于周围的产业生态系统，并积极与奥卢大学合作开展 5G 和 6G 研究。

在奥卢基地，Nokia 设计整个无线电系统。Nokia 的产品可能由多电路板系统组成，而每个电路板可能包含超过 15,000 个元器件。公司一直在探索，希望找到在这种复杂环境中进一步改善设计流程的方法。

Nokia 面临的更复杂挑战之一是在外形尺寸非常小的单板产品上集成不同的功能和各种技术（数字、RF、模拟混合信号）。

找到合适的解决方案

Nokia 的工作流程涉及多个团队和多个领域，因此在从设计到制造的全过程中，多个设计学科之间的并行工程和协作十分重要。

Nokia 希望加快其设计流程并提高物理设计复用效率，因而求助于多年的合作伙伴西门子 EDA。根据明确的需求，西门子 EDA为其 Xpedition Enterprise 软件添加了新的方法。

借助 Xpedition，Nokia 的电子工程团队可以通过优化的元器件管理更好地运用并行工程，并改善现有设计在新产品中的复用。Xpedition 还有助于提高流程自动化水平，以及设计验证的精度和速度。

Nokia PCB 技术部小组组长 Markus Välkky表示：“实施 Xpedition 对我们来说是正确的选择。Xpedition 的采用让我们得以成功缩短设计时间，同时保证设计质量不打折扣。”

物理设计复用的好处

电路板物理设计的复用在业界尚未得到广泛应用。然而，由于它能够帮助设计团队显著节省时间和降低开发成本，因此正变得越来越受欢迎。Nokia 深知，产品质量和上市时间是赢得成功的关键。

Nokia 的 PCB 设计部技术主管 Ari Oinas 表示：“质量是我们的第一要务，其次才是上市时间和成本。”

Nokia 的 Xpedition 复用流程在电路板仿真方面具有特别的优势。整个设计都自然而然地必须在电路板上进行仿真才能确保可操作性，包括复用的物理设计、原理图和物理版图。然而，Nokia 构建的电路板极其复杂且密度非常高，因此很难对整个设计进行仿真。板载技术的多样性和需要仿真的不同效应（包括 RF、EMC、EMI 和热效应），进一步加大了仿真难度。

 

Oinas 说：“以天线阵列为例，先创建这个小模块的第一稿。然后，你会多次将其发送到仿真工具进行分析，并根据反馈进行修改。这一个模块实例会频繁地发生变化。模块之间还有许多布线，这使得处理过程非常耗时。”

突破出现在 Nokia 采用 Xpedition 及其对物理设计复用的扩展支持之后。现在，工程团队验证了某个模块实例之后，就可以将其作为良品物理 IP 进行复用，而不必再次仿真。这种方式可以节省大量时间和精力。当需要对模块进行更改时，不必重新创建整个模块，只需替换受影响的单个实例。由于预先验证的物理 IP 可以复用，总仿真时间得以缩短。

借助 Xpedition 复用流程，一旦某个实例设计完成并通过验证，其保真性就会作为单一数据源加以维护。Xpedition 确保已完成的可复用物理 IP 块处于锁定状态，无法被更改。团队中的每位成员——无论其来自哪个领域或专业——都确信他们可以依赖特定的可复用模块。工程师可以直接将这些经过验证的实例放在目标位置，并确信这些实例会正常运作。如果需要，他们以后还可以移动实例，而不会引入错误。

得益于这种新方法，物理元器件的管理明显改善。在采用 Xpedition 之前，追溯设计或实现中的错误和更改需要更长的时间，尤其是当多位版图设计师处理同一电路板时。

Oinas 说：“在采用物理复用方法之前，设计变更和重复性任务增加了出错的可能性，这导致流程不理想。”

更快实现市场领先的高质量 5G 设计

设计过程中能够节省多少时间，取决于特定 电 路 的 规 模 及 其 采 用 先 前 实 现 的 原 理图的程度，但总体来说，Xpedition 帮助Nokia 达成了提高设计生产率的目标。

Oinas 表示：“西门子展现了出色的协作能力。采用 Xpedition 缩短了我们的开发周期，大大提高了我们的生产力。同时，我们能够在每个通道保持一致的质量。鉴于我们电路板设计的复杂性，我们对结果非常满意。”

由 于 这 一 成 功 ， N o k i a 计 划 在 其 他 先 进设计中部署基于 Xpedition 的复用方法。Xpedition 作为西门子 Xcelerator 业务平台的一部分，已经在帮助 Nokia 将未来的 5G设计变成今天的现实。