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PCB设计

SI设计

业务介绍

在一个已有的PCB板子上分析和发现信号完整性问题是一件非常困难的事情,即使找到了问题,在一个已经成型的板子上实施有效的解决方法也会花费大量时间和费用。一个最有效的方法就是在物理设计完成之前查找、发现并在电路设计过程中消除或减小信号完整性问题,这就需要在仿真工具的辅助下,对电路的参数进行仿真分析,以提前发现问题,缩短研发周期,降低研发成本,同时也可以增强设计者的自信度。

图研目前具有完善的SI仿真设计流程和SI问题解决方案,布线前的仿真可以根据信号完整性的设计要求以及时序要求,帮助设计者选择元器件、调整原器件布局、规划系统时钟网络、以及确定关键网络的端接策略和拓扑结构;布线后的仿真可以评估走线的反射、振铃、过冲、串扰,时序等参数是否符合设计要求,帮助发现潜在的SI问题,提高设计的可靠性

多负载拓扑仿真

多负载拓扑特点:负载较多,距离较远,负载不对等,反射严重,一般采用异步时序或者公用时钟时序方式

典型总线:Local bus,PCI等

仿真分析内容:器件布局,拓扑优化,匹配方案,负载波形,时序分析

DDR1/2/3 Memory总线仿真服务

Memory总线:DDR1, DDR2, DDR3, DDR4, QDR, TCAM, DIMM

Memory总线特点:负载重,走线密度大,时序要求高

仿真分析内容:器件布局,拓扑设计,匹配方案,波形分析,时序分析

高速串行总线仿真服务

SERDES总线:SATA, PCIE, RapidIO , CEI-6G-SR/MR/LR, CEI-11G-SR/ LR, SFI, XFI, CAUI, XAUI, XAUI, Infiniband QDR/FDR, CEI-25G-VSR

SERDES仿真总线特点:点到点传输,距离远,损耗大,容易受反射和串扰影响

最高设计速度和长度:
2008年Infiniband QDR 10Gbps 64cm
2011年10Gbase-KR 10.3125Gbps 70cm
2012年Infiniband FDR 14Gbs 100cm
2013年CEI-25G-VSR 25Gbps 10.6cm

仿真分析内容:板材选取,叠层、过孔、连接器、耦合电容参数优化,损耗参数提取,眼图分析,抖动分析

通道性能分析方法: 频域分析,TDR分析,Spice分析,IBIS-AMI Channel分析

PI设计

业务介绍

为PCB上的芯片供电不再是一种简单的工作。芯片工作速度的上升和工艺的进步,需求的电源阻抗越来越低。使用简单互联的方式已经不能解决问题,电源网络需要使用平面和大量不同容值的电容来降低阻抗。

系统功能不断复杂化,集成度越来越高,成本的控制,PCB布线面积的减小,可以用于电源设计的空间越来越小。如何在有限的条件下设计出满足要求的电源分布网络,对于高速设计来说是一个很大的挑战。

电源网络设计不好,直接影响到整个系统的稳定性。图研在大电流电源网络设计领域,积累了大量的经验,结合现有的仿真手段,可以在设计前期发现设计中存在的前期风险,优化器件、电源模块的布局,铜皮数量,电容分布等,确保电源网络设计的可靠性。

IR-Rrop分析

由于铜皮电阻的存在,电流在铜皮上流动时,总会存在一定的压降。可以通过仿真软件来确定压降的大小,并通过选取合适的反馈点,来补偿电压的变动。

电流密度

电流在铜皮和过孔上的电流分布是不均匀的,应该防止局部电流密度过高,发热过快,烧毁板子。使用仿真手段可以快速定位电。

流密度较高的区域,在设计前期做出修正。

平面谐振分析

电源平面和GND平面构成了一个谐振腔,在高频激励下,会产生空间谐振。如果关键器件放置到谐振点附近,则会有较强的干扰。关键器

件,应该尽量避开平面谐振点,特别是靠近器件工作频点附近的谐振点。使用仿真手段,可以很容易来确定这些谐振点的存在。

PDN阻抗分析

电源网络需要在一定带宽内保持低阻抗,以满足电源的输入要求。可以通过仿真手段来分析电源网络的性能。

电容数量优化(Cost down)

使用多少电容时合适的,仅靠经验很难给出一个可靠的参考,使用仿真手段迭代电容的数量、分布、成本,可以快速得出一个有效的电源 解决方案 。

SSO电源噪声仿真

多路信号同时输出时,电源会出现一定幅度的波动,并叠加到信号上传播,即SSO噪声,通过联合仿真手段,可以分析电源平面噪声对信号质 量的影响。