趣探實驗室 | 設(shè)計仿真——SI/PI仿真

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@江小編

上一期，我們講了集成電路世界的“物理防御”——結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真，這一期，我們來講一講看不見摸不著的“魔法防御”——SI/PI仿真。

話不多說，先解釋一波：

SI：信號完整性（Signal integrity）是指信號未受到損傷的一種狀態(tài)，它表示信號質(zhì)量和信號傳輸后仍保持正確的功能特征。

PI：電源完整性（Power integrity）是確認電源來源及目的端的電壓及電流是否符合需求，它被認為是高速高密度PCB設(shè)計目前最大的挑戰(zhàn)之一。

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@江小編

眾所周知，當元器件或PCB板設(shè)計存在缺陷的時候，就會出現(xiàn)包括反射、振蕩、串擾和延遲等情況，從而導(dǎo)致信號失真、時序混亂、錯誤讀寫以及系統(tǒng)誤工作甚至系統(tǒng)崩潰等嚴重后果。

簡單來說，就像打電話信號不好，聲音傳輸不暢，傳遞的信息就容易出錯。

一些專業(yè)的朋友可能對信號完整性有所了解，而當我提到電源完整性的時候，他們的狀態(tài)是這樣的↓↓↓

據(jù)小編走訪調(diào)查，知道電源完整性的同志是少之又少，所以今天不得不提起19世紀的偉大發(fā)明——電流。

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@江小編

電流就像是天然氣或者石油，他為芯片的運行提供能量。

電流從電源變換器“走”出來，經(jīng)過PCB板上的走線，到達芯片管腳，再經(jīng)過芯片的封裝，最終到達芯片的Die，從頭到腳都來一遍電療大法。

然而電流的穩(wěn)定與否取決于電源和信號的走線，電源完整性出問題就容易造成供電不連續(xù)，產(chǎn)生電源噪聲，同時還會帶來EMC/EMI的問題，嚴重影響芯片和系統(tǒng)的正常工作?！斑h水救不了近渴”，這句俗語同樣適用于電源系統(tǒng)，讀者朋友們，你們明白這句話什么意思嗎？

SI/PI仿真

因此，江波龍在實際打板前，就會利用Cadence Sigrity針對PCB板或基板進行信號/電源完整性優(yōu)化分析。

SI方面，可提前發(fā)現(xiàn)并解決反射和串擾嚴重問題，提取普通多層板/HDI板整板阻抗和串擾情況分析，對重要信號線進行阻抗分析以及重要信號層進行串擾耦合分析。

PI方面，包括直流DC/交流AC分析，觀察電源壓降情況（DC分析）以及電源平面諧振情況（AC分析）和電容布局情況分析。

隨著PCB板密度增加，SI/PI分析已成為高速數(shù)字PCB設(shè)計的必經(jīng)之路，江波龍通過“中醫(yī)治末病”為客戶節(jié)省設(shè)計導(dǎo)入時間，降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和體驗。少走彎路就是最大的捷徑。

存儲芯片技術(shù)工程實驗室（創(chuàng)新實驗室）集研發(fā)設(shè)計、失效分析、工程驗證和聯(lián)合開發(fā)于一體，是江波龍電子重要的質(zhì)量保證技術(shù)服務(wù)平臺。實驗室配備先進的研發(fā)試驗設(shè)施和高素質(zhì)的研發(fā)團隊，研發(fā)場所面積為846.72㎡，2021年5月底建成并正式投入使用。