关于当前主流si工具的特点

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1、关于当前主流SI工具的特点

2、第1内容显示中本文就目前PCB用户需求情况和主流SI工具（CadenceSQ、MentorHyperlynx和ICX/Tau）功能和特点上作比较和说明，帮助销售经理了解对手产品、理解用户需求从而正确定位销售目标并制订有效的销售策略。注意考虑到销售经理的理解，本文没有深入讨论技术和工具细节，也没有使用专业术语，有些提法上不一定正确。PCBSI问题和目前的情况PCBSI可以简单地分成三个类别:l时序问题（Timing）问题。时序问题是关键问题，目前的设计者基本上采用核心芯片厂家的现成方案，因此设计中主要的一部分工作是如何保证PCB

3、能够符合芯片工作要求的时序。l普通SI问题。即解决驱动问题、端接电阻或串接阻尼电阻数值的计算、PCB层压结构和特性阻抗计算，走线拓扑结构分析。l微波段传输问题。即通常所称的GHzSI。设计需要解决传输链路上因为走线、过孔和材料等小尺寸形状引起的各种通常只有在微波领域才会考虑的问题。对于普通SI问题，Hyperlynx、SQ和ICX都可以很好解决。国内用户基本上已经掌握了如何处理和分析普通SI问题。就工具而言，SQ、Hyperlynx或ICX都可以很好解决。性能上，SQ的长处是它本身就是一个PCB布局布线工具，因此其适合实际PCB布局布线上性能上比较好，也

4、即现场调试（On-The-Fly）性能比较好。但是SQ没有时序分析能力，只有简单有限的时序测量功能。Hyperlynx优点是容易使用，不过既没有时序分析功能，也无时序测量功能。相当来说，Hyperlynx在EMC预测上比较方便，这是Hyperlynx的优点。ICX其GUI上的弱点和设置的复杂性使得用户不大愿意采用该工具。目前普通SI问题，主要是PCB布线设计者在进行。原理图设计者则基本不做该方面的工作。主要原因是工具使用不熟悉和对SI了解较少。另外，还有相当多的国内用户还不了解基本逻辑工作电平要求和阻抗概念，不了解Source-Load驱动分析。由此造成

5、不少前期设计的PCB因为器件厂家的替换，引起系统工作异常而重新设计。一个典型的例子是只能选用Pericon16245的而不能使用TI的16245的，这样的例子发生过多次。时序问题，目前国内用户基本没有掌握。少数SQ的用户会采用Excel表来编制时序要求，后期把从SQ中测量出的参数手工填写到Excel表中去计算是否最终设计符合时序要求。即使这样，能了解时序的人很少，无论是原理图设计者和PCB布线设计者都很难从芯片数据单中读懂时序。许多时候，由于错误的约束造成了设计的多次反复。时序问题主要并行接口的问题。从下图中，可以看到目前接口上的复杂性。由于这些接口都是

6、新的接口，速度从50Mhz－500MHz不等，对时序要求很高，走线的延迟是主要的问题，国内用户短时间内还没有掌握这些接口，因此后期的时序验证基本上无力进行。微波段传输问题是串行接口引起的，在通讯上特别重要，主要是解决多板问题，即插卡核心芯片－连接器－背板－连接器－插卡核心芯片链路上的传输问题。串行链路没有时序问题，只有传输问题，需要解决因频率到达微波段引起的信号幅度和01比特流变化引起的码间干扰问题。该部分问题必须采用频域和时域工具结合。目前主流的SQ，Hyperlynx和ICX处理这些问题还不是很有效。Cadence在SQ中推出了一个报价20万美金的M

7、GH工具（SI630）来解决这些问题，这个工具实际采用者很少，表面上看起来和SQ没有差别，但它加入了一个提取3D过孔的工具和一个将S参数转换回时域工具支持的表格参数的快速仿真功能。Hyperlynx和ICX处理S参数都是采用Eldo来完成的，但由于缺乏MGH里的算法分析长比特流在所需时间上是不实际的。从严格的角度看，这些工具处理微波段还是无效的，因为互连结构3D提取只有依靠3D场，另外必须考虑多板系统之间非理想地的影响，而这些工具都是无法支持非理想地的。因此，实际上用户需要采用AnsfoftHFSS等工具。该部分的SI是目前热点，许多用户发表论文均是和此

8、相关的。虽然如此，对于普通的系统设计者而言，实际上这部分工作不是主要的，相对来说芯片厂家则必须采用这些工具来解决芯片Serdes设计和系统可应用性问题。通常的解决方法是使用HFSS提取过孔、走线的S参数，然后采用手工或其它工具如Optimal的SIAssit来处理提取的S参数使得可以为HSPICE等时域工具接受（几乎HFSS参数提取的所有S参数必须处理后才能在时域工具中使用）。这个过程不大容易，只有少数专家级工程师才有能力，因为工具给出的结果没有直观的意义，只有具有好的背景理论才能理解结果。国内用户之所以热心该方面，主要的原因估计是想提高自己的专业水平，

9、倒不是眼前实际工作需求。因此，Ansoft目前还够不成实际的竞争。至于PCB上的