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Cadence Sigrity PowerSI

        Cadence® Sigrity™ PowerSI™ 工具可以为IC封装和PCB设计提供快速准确的全波电磁场分析,从而解决高速电路设计中日益突出的各种电源和信号完整性问题,例如同步切换噪声(SSN)问题、信号耦合问题、去耦电容放置不当问题以及电压超标问题等。PowerSI可以在布局布线之前使用,用于创建SI和PI的布线规范,也可以在布局布线后使用,用于发现或者改善潜在的设计风险。PowerSI可以方便的提取封装和PCB的各种网络参数(S/Y/Z),并对复杂的空间电磁谐振产生可视化的输出,能与当前主流的物理设计数据库如PCB、IC封装和系统级封装(SIP)进行无缝连接。

 

优势

  • 快速提取PCB和IC封装的散射S参数和阻抗Z参数
  • 分析电源和信号网络的谐振特性,提出改进方案
  • 评估去耦电容的不同放置方案对PI的影响
  • 分析不同电路结构(平面、走线、过孔)间的电磁耦合
  • 分析信号回流路径的不连续性
  • 分析PDS随频域变化的空间噪声分布和谐振点分布
  • 分析近场和远场的EMI辐射
  • 可进行特征阻抗分析,以便于工程师快速定位阻抗控制相关问题
  • 可进行耦合分析,以便于工程师定位可能引起串扰的潜在设计风险
  • 与BroadBand SPICE配合,生成宽带的SPICE电路模型
  • 算法稳定可靠,即使对不规则的平面结构也能精确求解
  • 支持各种灵活的端口定义选项,允许用户自定义基于节点、器件、管脚、网络等方式产生端口
  • 强大的SPICE语法支持能力

 

特点

仿真快速准确

        PowerSI 高效的电磁场分析技术为IC封装和PCB设计提供了全波分析的精度。其优秀的效率和精度是因为PowerSI采用了独特的专利分析技术,在对平面的分割、参考平面不连续、多层电源地平面的叠层,大量的过孔和走线等复杂结构进行精确模型时使用了自适应的数值网格剖分技术,这样就更加确保了网络参数的准确性。

Figure 1: PowerSI封装和PCB板级的PDS分析和信号完整性验证

        PowerSI 还提供了智能的多CPU仿真技术,可以把一个大型的复杂任务分配给多个CPU同步完成,从而大大提高了仿真效率。与传统的分析工具不同的是:PowerSI不是将电源地平面当作理想平面处理,而是考虑了平面实际物理结构的影响。同时可以直接做整版仿真,无需像传统3D工具那样,仿真前把板子分割成很多小块儿分别做模型提取,这样既保证了精度又节省了时间。

不断提高的分析能力

        当前设计人员常常要求以尽可能低的成本设计出合格的产品,而PowerSI可以帮助设计者尽早的发现设计风险并找到解决方案,及时的解决EMI问题对改善PI和SI的性能是至关重要的,PowerSI的近场和远场分析功能除了精度上经过充分的验证之外,其直观的3D结果显示还直接与PCB的结构相对应,PowerSI可以用来分析和调整产品的设计以增加市场竞争力,这就是Cadence Sigrity 的PI和SI解决方案近年来得到广泛应用的原因。

Figure 2: PowerSI板级仿真的近场三维显示

灵活的仿真流程

        在参数提取模式(extraction mode)下,PowerSI可以很方便的提取用户设定端口处的S、Y和Z参数,在空间模式(spatial mode)下,PowerSI可以直观的看到电源平面在任意频率时的空间噪声分布。用户可以灵活的设置感兴趣的电源平面以及仿真频段,并利用各种2D和3D的显示选项对结果进行快速的评估。仿真时用户除了利用PowerSI内置的流程一步一步的完成常见的分析任务,还可以根据特定的应用需求创建适合自己的流程。

专业的频域分析工具

        PowerSI是Cadence产品系列中一款流行的频域仿真软件,其常见的应用包括:模型提取、噪声耦合分析、EMC/EMI仿真、谐振分析、3DFEM全波模型提取、走线的阻抗/耦合检查、混合分析流程等,在以上这些领域当中,PowerSI仿真工具都可以提供完美的解决方案。

接口

• 支持 Windows和 Linux 中运行,界面友好。

• 支持与多种IC封装设计数据接口,如Cadence, Mentor Graphics, Zuken, 以及 AutoCAD 等。

• 支持SPICE格式的电路模型 。


 

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