電源完整性分析應對高端PCB系統設計挑戰

        印刷電路板（PCB）設計解決方案市場(chǎng)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(mǎn)足業(yè)內高端設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(jiǎn)單易學(xué)、操作便捷，又精確的分析，讓團隊成員能夠設計可行的電源供應系統；同時(shí)縮短設計周期，減少原型生成、重復制造，也相應降低產(chǎn)品成本。

　　隨著(zhù)當今各種高性能/高密度/高腳數集成電路的出現，傳輸系統的設計越來(lái)越需要工程師與布局設計人員的緊密合作，以確保能夠透過(guò)眾多PCB電源與接地結構，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(hù)提供的高性能電子產(chǎn)品設計堪稱(chēng)業(yè)內最全面最具實(shí)用性的解決方案。

　　“我們擁有非常高端的用戶(hù)，受到高性能集成電路多重電壓等級和電源要求的驅使，需要在一個(gè)單一的PCB中設計30余套電力供應結構。”Mentor Graphics副總裁兼系統設計事業(yè)部總經(jīng)理Henry Potts表示。“上述結構的設計需要快速而準 
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，電源與接地層結構和解藕電容數(de-coupling capacitor number)以及位置都可以決定，得以避免過(guò)于保守的設計和高昂的產(chǎn)品成本。”

　　全球領(lǐng)先的信號和電源完整性培訓供應商Bogatin Enterprises總裁Eric Bogatin 博士表示：“在當今電子產(chǎn)品領(lǐng)域，電源完整性設計是一個(gè)無(wú)法回避的問(wèn)題。不但要將效能發(fā)揮到極至，也無(wú)法承擔過(guò)度設計所增加的成本。隨著(zhù)產(chǎn)品的噪聲耐量、阻抗目標及電層分割（split plane）問(wèn)題，每件產(chǎn)品的配電系統（PDN）都是定制的。在設計電源傳輸系統時(shí)，HyperLynx PI可以幫助工程師制定更具成本效益的設計原則，并為設計周期早期可能發(fā)生的各種重要的‘假設性’設計問(wèn)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設計流程為用戶(hù)提供了精確性、操作簡(jiǎn)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(kāi)市場(chǎng)，同時(shí)避免昂貴又耗時(shí)的原型制作與重新設計。”

　　當前產(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結構，也需要非常純凈的電源。首要課題時(shí)要定義電源與接地分割層，以避免過(guò)高的電流密度與DC壓降。HyperLynx PI產(chǎn)品可提供包含實(shí)際IC腳位與模型的異常電源接地層結構布局前與事后分析。分析結果分為視頻和文本兩類(lèi)，讓設計人員能夠迅速判斷并解決電源和/或接地層結構問(wèn)題。

　　其次是提供電源完整性或無(wú)雜訊的電源。設計者需要解耦電容的數量和位置，其目的在于避免過(guò)于保守（或過(guò)度）運用旁路電容而節省元件成本和電路板面積。設計者肯能也希望PCB制造材料和疊構（stack-up）進(jìn)行多次實(shí)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，讓設計者能夠確定最佳解耦電容數量、位置與數值。有了上述這些信息，設計者可以做到“一次設計便告成功”（correct-by-design）的電源結構布局，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，適用于傳統平行（同步）、先進(jìn)記憶體（DDR、 DDR2、DDR3—來(lái)源同步）和SERDES系列（異步）匯流排互連。運用HyperLynx各款產(chǎn)品，工程師和設計師能夠對各自的先進(jìn)設計進(jìn)行優(yōu)化，并規避成本高昂的原型生成和重復制造。