電源完整性分析應(yīng)對高端PCB系統(tǒng)設(shè)計挑戰(zhàn)

印刷電路板(PCB)設(shè)計解決方案市場和技術(shù)領(lǐng)軍企業(yè)Mentor Graphics(Mentor Graphics)宣布推出HyperLynx® PI(電源完整性)產(chǎn)品，滿足業(yè)內(nèi)高端設(shè)計者對于高性能電子產(chǎn)品的需求。HyperLynx PI產(chǎn)品不僅提供簡單易學(xué)、操作便捷，又精確的分析，讓團隊成員能夠設(shè)計可行的電源供應(yīng)系統(tǒng);同時縮短設(shè)計周期，減少原型生成、重復(fù)制造，也相應(yīng)降低產(chǎn)品成本。

隨著當(dāng)今各種高性能/高密度/高腳數(shù)集成電路的出現(xiàn)，傳輸系統(tǒng)的設(shè)計越來越需要工程師與布局設(shè)計人員的緊密合作，以確保能夠透過眾多PCB電源與接地結(jié)構(gòu)，為IC提供純凈、充足的電力。配合先前推出的HyperLynx信號完整性(SI)分析和確認產(chǎn)品組件，Mentor Graphics目前為用戶提供的高性能電子產(chǎn)品設(shè)計堪稱業(yè)內(nèi)最全面最具實用性的解決方案。

“我們擁有非常高端的用戶，受到高性能集成電路多重電壓等級和電源要求的驅(qū)使，需要在一個單一的PCB中設(shè)計30余套電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)。”Mentor Graphics副總裁兼系統(tǒng)設(shè)計事業(yè)部總經(jīng)理Henry Potts表示。“上述結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要快速而準 確的直流壓降(DC Power Drop)和電源雜訊(Power Noise)分析。擁有了精確的分析信息，電源與接地層結(jié)構(gòu)和解藕電容數(shù)(de-coupling capacitor number)以及位置都可以決定，得以避免過于保守的設(shè)計和高昂的產(chǎn)品成本。”

全球領(lǐng)先的信號和電源完整性培訓(xùn)供應(yīng)商Bogatin Enterprises總裁Eric Bogatin 博士表示：“在當(dāng)今電子產(chǎn)品領(lǐng)域，電源完整性設(shè)計是一個無法回避的問題。不但要將效能發(fā)揮到極至，也無法承擔(dān)過度設(shè)計所增加的成本。隨著產(chǎn)品的噪聲耐量、阻抗目標及電層分割(split plane)問題，每件產(chǎn)品的配電系統(tǒng)(PDN)都是定制的。在設(shè)計電源傳輸系統(tǒng)時，HyperLynx PI可以幫助工程師制定更具成本效益的設(shè)計原則，并為設(shè)計周期早期可能發(fā)生的各種重要的‘假設(shè)性’設(shè)計問題提供解答，避免昂貴的先制作再測試(build-it and test-it) 理性例行作業(yè)。Mentor Graphics在HyperLynx PI產(chǎn)品中運用的PCB設(shè)計流程為用戶提供了精確性、操作簡便性和透明完整性最佳組合。擁有了這些性能，工程師便能夠憑借最具成本效益、性能最佳的產(chǎn)品以最迅速的方式打開市場，同時避免昂貴又耗時的原型制作與重新設(shè)計。”

當(dāng)前產(chǎn)品不斷向低耗電發(fā)展的趨勢促使高性能IC采用多電壓位準——有些非常極低。由于更低的電壓，DC電力與雜訊邊際(noise margin)都非常小。這就需要在PCB上建立許多電源供應(yīng)結(jié)構(gòu)，也需要非常純凈的電源。首要課題時要定義電源與接地分割層，以避免過高的電流密度與DC壓降。HyperLynx PI產(chǎn)品可提供包含實際IC腳位與模型的異常電源接地層結(jié)構(gòu)布局前與事后分析。分析結(jié)果分為視頻和文本兩類，讓設(shè)計人員能夠迅速判斷并解決電源和/或接地層結(jié)構(gòu)問題。

其次是提供電源完整性或無雜訊的電源。設(shè)計者需要解耦電容的數(shù)量和位置，其目的在于避免過于保守(或過度)運用旁路電容而節(jié)省元件成本和電路板面積。設(shè)計者肯能也希望PCB制造材料和疊構(gòu)(stack-up)進行多次實驗，以找到最具成本效益的電力解決方案。HyperLynx PI產(chǎn)品提供精確的電源完整性分析，讓設(shè)計者能夠確定最佳解耦電容數(shù)量、位置與數(shù)值。有了上述這些信息，設(shè)計者可以做到“一次設(shè)計便告成功”(correct-by-design)的電源結(jié)構(gòu)布局，以及擺放解耦電容位置達到單次就成功(single-pass)的電源完整性設(shè)計。

HyperLynx PI產(chǎn)品與HyperLynx SI(信號完整性)產(chǎn)品組件配套使用，提供關(guān)于當(dāng)今高性能產(chǎn)品最全面的分析與確認解決方案。HyperLynx SI產(chǎn)品包括全部訊號完整性與延遲分析功能，適用于傳統(tǒng)平行(同步)、先進記憶體(DDR、 DDR2、DDR3—來源同步)和SERDES系列(異步)匯流排互連。運用HyperLynx各款產(chǎn)品，工程師和設(shè)計師能夠?qū)Ω髯缘南冗M設(shè)計進行優(yōu)化，并規(guī)避成本高昂的原型生成和重復(fù)制造。