20—Sigrity PowerSI

Sigrity PowerSI

1. 介绍

Cadence Sigrity PowerSI环境提供了对前沿IC封装和PCB的快速准确的全波电气分析，以克服日益具有挑战性的设计问题，如同步切换噪声（SSN）、信号耦合、存在问题的去耦电容实现以及低于或高于目标电压电平的设计区域。Sigrity PowerSI方法可以在布局前用于制定电源完整性（PI）和信号完整性（SI）准则，也可以在布局后用于验证性能和改进设计，而无需建立物理原型。PowerSI功能可以很容易地用于流行的PCB、IC封装和封装中系统（SiP）设计流程。

2. 产品优势

• 建立电力输送系统（PDS）和SI准则
• 提取IC封装和PCB中信号、电源和接地网络的完全耦合电气模型，用于同步切换噪声的时域仿真
• 全面评估去耦电容器策略并验证放置效果
• 评估几何结构（平面、迹线和过孔）之间的电磁耦合
• 直接从PCB、封装和SiP布局数据中提取与频率相关的阻抗或S参数
• 通过近场和远场辐射显示预测能量泄漏，以减少下游电磁干扰（EMI）/电磁性能（EMC）挑战
• 分析PDS空腔谐振
• 执行DC分析
• 使用Sigrity broadband SPICE选件为封装和PCB创建宽带SPICE模型

3. 高级分析技术

3.1 快速且准确

PowerSI高效电磁分析技术非常适合以全波精度对整个PCB或IC封装进行建模。PowerSI速度源于独特的技术方法，该方法允许自动自适应数值网格，从而能够对复杂结构（例如平面中的切口和槽、多个电源层和接地层、以及许多过孔和迹线）进行精确建模。PowerSI智能多重处理器支持分布式仿真，以获得尽可能快的解析力。有了可选的高速计算许可，仿真可以分配到多台机器上以进一步提高解析力。使用PowerSI方法，设计师可以充分分析并战略性地调整他们的设计，实现性能和进度目标。

图 1 系统级设计的3D视图，包括用于PDS分析和SI验证的IC封装和PCB

3.2 综合分析

不同于将电源和接地平面视为固定电压的理想情况的传统SI工具，PowerSI方法同时充分考虑了所有信号和平面效应。这是在提供高度自动化的环境中实现的。使用PowerSI方法，无需在仿真前对设计进行分段。这消除了繁琐的设计准备，同时也提供了比依赖于传统3D分析方法所要求的一次评估几个器件的系统更高的准确性。

图 2 PowerSI显示的板层级近场排放

4. 柔性工作流

在提取模式下，PowerSI环境提供了一种方便的方法来提取用户选择的端口的S、Z和Y参数。通过空间模式下的仿真，PowerSI方法有助于交流分析，以评估接地平面上的电压分布。用户可以灵活地调节观察位置，以关注感兴趣的区域，例如平面对之间的电压电平和特定频率范围的性能。各种2D和3D可视化选项可实现快速结果评估。PowerSI功能包含了一个以任务为中心的工作流，可以对其进行自定义，以提供针对频繁分析任务调整的逐步指导，并建立预设来指引新用户。

5. 经过验证的性能

当今的设计要求以尽可能低的成本创造出高质量的产品。PowerSI环境可实现早期问题侦测并精简解决方案。及早发现潜在的EMI问题补足了PI和SI的功能。近场远场辐射会和3D几何信息仪器显示。通过PowerSI方法，设计师可以充分分析并战略性地调整他们的设计，以增加市场优势。

6. 集成方面

• 可支持多重处理器在Microsoft Windows、Linux中使用
• Cadence、Mentor Graphics、Altium、Zuken等的PCB和IC封装布局数据库接口
• 支持SPICE格式的电路模型

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本文章是博主花费大量的时间精力进行梳理和总结而成，希望能帮助更多的小伙伴~  🙏🙏🙏

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