Mentor Graphics解讀：設(shè)計效率提升40%的秘密

　　從客觀層面來說PCB設(shè)計“入門容易，精通很難”，現(xiàn)在，隨著PCB尺寸要求越來越小，器件緊湊度越來越高，PCB設(shè)計的難度亦是不斷上升。而且隨著電子設(shè)計復雜程度的持續(xù)提高和工程師人力資源結(jié)構(gòu)的不斷變化，PCB行業(yè)正面臨巨大的變革。在這一背景下，如何高效解決關(guān)鍵性的質(zhì)量挑戰(zhàn)問題，以及解決這些問題的有效設(shè)計過程都顯得尤其重要。

　　作為PCB設(shè)計行業(yè)的市場及技術(shù)領(lǐng)導者Mentor Graphics一直致力于為電子工程師提供高性價比的電路設(shè)計解決方案。Mentor Graphics亞太區(qū)PCB資深業(yè)務發(fā)展總監(jiān)孫自君透露了與之呼應的數(shù)據(jù)，在PCB設(shè)計軟件行業(yè)內(nèi)占據(jù)41%的市場份額、只需要21天就能夠切換設(shè)計平臺、設(shè)計效率提升40%，甚至使用Mentor Graphics工具的公司，其工程師的離職率相對而言都是比較低的。如何做到設(shè)計效率提升40%？我們從他們新近推出的兩款產(chǎn)品上找答案。

　　日前，Mentor Graphics 在以前積累的強大的PADS技術(shù)經(jīng)驗基礎(chǔ)之上，順應市場演變推出了三款全新PADS系列產(chǎn)品，以滿足電子工程師日益提高的設(shè)計需要。除了具備以前領(lǐng)先市場的PADS產(chǎn)品的易學易用等特點之外，全新的PADS系列還融合了高效設(shè)計與分析技術(shù)，性價比極高，可以處理各種復雜的電子問題。

　　PADS新產(chǎn)品包括：（1）PADS Standard-原理圖和電路板設(shè)計，帶有中心庫、封裝創(chuàng)建向?qū)Ш蜌w檔管理功能。（2）PADS Standard Plus-除了PADS Standard功能以外，還有先進的電路約束管理器、高速電路設(shè)計和拓撲結(jié)構(gòu)更改、PCB中心庫的創(chuàng)建和管理、支持HyperLynx的信號/熱/模擬仿真等。（3）PADS Professional-除了PADS Standard Plus功能以外，還包括Xpedition所使用的相關(guān)技術(shù)，如人工智能草圖布線器、2D/3D實時同步設(shè)計、按功能模塊布局、器件和網(wǎng)路瀏覽器、生產(chǎn)準備和設(shè)計審查/比較。

　　據(jù)Mentor Graphics 系統(tǒng)設(shè)計部門事業(yè)發(fā)展經(jīng)理David Wiens 介紹，使用PADS的好處在于能夠用更短的時間、更少的迭代和費用獲得可行性設(shè)計并將其更快地推向市場。工程師有更多的時間大膽地進行設(shè)計，追尋性能和功能上的極致表現(xiàn)。Mentor Graphics PADS與競爭對手的產(chǎn)品相比有很多優(yōu)勢，比如先進的PCB布局，如2D/3D布局、Sketch Router、擁有零件庫訪問權(quán)限，以實現(xiàn)最復雜的設(shè)計。約束管理器可以保證高速設(shè)計的拓撲結(jié)構(gòu)圖和可制造性分析的正確性，盡可能使產(chǎn)品從設(shè)計到制造一次性成功，這極大地提高了效率。而進行信號完整性分析/熱/模擬仿真、DRC和DDRx檢查及IR壓降分析、獨立設(shè)計檢查，從而最大限度減少昂貴而費時的驗證周期，可以及時驗證制造設(shè)計和測試設(shè)計，做好制造準備。而且不同版本的PADS可以對應不同的需求者，獨立工程師、大型企業(yè)的設(shè)計團隊、獨立項目級工程師都能夠借助PADS提升設(shè)計效率。

　　跨越IC、封裝和PCB的融合與創(chuàng)新

　　任何產(chǎn)品設(shè)計都會涉及電子、機械和軟件等多種約束，芯片-封裝-電路板設(shè)計這三個階段之間一般是密不透風的，會由于某一個階段的瓶頸而影響下一階段的設(shè)計，如何確保 IC、封裝和 PCB 相互優(yōu)化，以通過高效減少層數(shù)、優(yōu)化互連路徑，以及精簡/自動化對設(shè)計流程的控制，降低封裝基板和 PCB 成本？這跨越IC、封裝和PCB三個大的步驟，在很多時候還是跨公司的，現(xiàn)在很多企業(yè)已經(jīng)認識到，若無協(xié)同設(shè)計 IC、封裝和電路板的能力，將不可能及時設(shè)計出最佳的系統(tǒng)，就沒有辦法說搶占市場高地。

　　Mentor想改變這種現(xiàn)狀，建立標準化系統(tǒng)設(shè)計平臺，從而實現(xiàn)真正雙向、一致和同一套規(guī)則的流程。這也是Xpedition Package Integrator 流程的意義所在：實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計、減少設(shè)計改版、改進產(chǎn)品整體品質(zhì)、縮短產(chǎn)品交付周期。

　　Xpedition Package Integrator能夠在單個視圖中實現(xiàn)跨域互連可視化，并提供功能強大、全面且直觀易用的多模物理 Layout 工具，可為 PCB、MCM、SiP、RF、軟硬板和 BGA 設(shè)計提供業(yè)界領(lǐng)先的布線技術(shù)。還包括約束管理、庫管理、連接管理、電氣建模、ESO/DRC、物理層設(shè)計、熱仿真和生產(chǎn)等。其是一個跨越的集成平臺，一個軟件就可以實現(xiàn)裝配規(guī)劃和優(yōu)化。Package Integrator 解決方案可自動規(guī)劃、裝配和優(yōu)化當今復雜的多芯片封裝。它采用一種獨特的虛擬芯片模型概念，可真正實現(xiàn) IC 到封裝協(xié)同優(yōu)化。為了支持對計劃的新產(chǎn)品進行早期的營銷層面研究，用戶現(xiàn)在只需使用最少的源數(shù)據(jù)即可以規(guī)劃、裝配和優(yōu)化復雜的系統(tǒng)。這款新的 Package Integrator 流程讓設(shè)計團隊能夠?qū)崿F(xiàn)更快、更高效的物理布線路徑和無縫的工具集成，從而實現(xiàn)快速的樣機制作，推進生產(chǎn)流程。

　　值得一提的是，Xpedition Package Integrator 產(chǎn)品還提供了業(yè)界第一個用于球柵陣列 （BGA） 球映射規(guī)劃和優(yōu)化的正式流程。該流程根據(jù)用戶規(guī)則定義、基于“智能管腳”的概念。此外，還采用一個突破性的多模式連接管理系統(tǒng)（結(jié)合了硬件描述語言 （HDL）、電子表格和原理圖），可提供跨域管腳映射和系統(tǒng)級跨域邏輯驗證。

　　David Wiens強調(diào)，現(xiàn)階段的芯片和系統(tǒng)的復雜性已經(jīng)遠遠超出了人們的預期，電氣系統(tǒng)設(shè)計和制造不斷增加的復雜性亦是不斷提升，而很多設(shè)計軟件并沒有從實質(zhì)上把復雜設(shè)計簡單化，相反，工程師還需要花很多時間去學習使用不同的軟件工具，現(xiàn)在Mentor 只用一種工具就能保質(zhì)保量地完成所有事情，特別是對芯片、封裝和電路板協(xié)同設(shè)計而言，Mentor 最新的Xpedition Package Integrator 流程能夠在節(jié)省時間和成本的同時，提高先進系統(tǒng)的整體質(zhì)量和性能，從而讓系統(tǒng)設(shè)計師能夠達到最佳的生產(chǎn)率。