ADS2016 SI & PI 4：PIPro 为用户带来动力

是德科技 ADS 2016 最新功能发布了！

全球领先的信号完整性（SIPro）和电源完整性（PIPro）解决方案,助力您更快速更准确的进行信号完整性（SI）和电源完整性（PI）仿真以及验证，轻松应对 SI 和 PI 设计的挑战。

SIPro 特点：

• 更精准，更快速，更大规模的运算能力

• 集成的 EM 电磁仿真技术

• 电源感知信号完整性分析

• 信号完整性与电源完整性统一的工作流程

PIPro 特点：

• 直流 IR 压降

• 交流 PDN 阻抗

• 电源平面共振

• 去耦电容调整和电路级 VRM 建模

SIPro, PIPro 到底怎么用？有什么高招可以让您更快地解决 SI 和 PI 的问题？从今天开始，是德科技官方 8 个 SI/PI 高招免费大派送，让我们为您慢慢梳理。

近年来，电源完整性（PI）已发展出自己的专门领域。简而言之，其目的是确保系统中的集成电路获得所需的电压和足够的电流，以便正确地工作。出发点是确定我们能否为有需求的集成电路（受电芯片）提供正确的直流电压和电流。这个工作看起来非常简单。然而电源完整性已成为现代高速系统中与日俱增的挑战，它主要受以下两个方面的影响：

1、设备集成度更高，集成电路电源电压更低 

• 电压越低，每个器件引脚上需要的电流就越大 ＝ 直流压降越大

• 电压越低，对 DC-IR压降控制的要求就越严，以保持芯片的 ±5% 典型电压要求 = 允许的直流压降更小。

• 器件集成度越高，集成电路周围的走线就越密集，从而导致电源网络中的电流密度更高 = 直流压降更大

2、小型化的要求导致PCB外形尺寸越来越小

• PCB 上的狭小空间使得信号走线越加密集，没有多少地方可用于宽敞的电源层。这样的结果是，电源层和接地层都因其他网络过孔周围的避让孔（反焊盘）变得破碎，孔洞很多。我们很容易就能看出，可供电流流动的路径现在更细，因此，它的电阻较大 = 直流压降也较大。

过去，用笔记本进行计算就已经足够，但现代设计中，一个真正的 PI-DC 仿真器需要考虑到电源分配网络（PDN）的实际物理布局以及材料的输入，如过孔的电镀厚度（因为过孔的金属厚度对直流压降计算有很大影响）。

在ADS 2016 中，EM 仿真器的新 PIPro 套件为此提供了完美的工具。有了专用的 PI-DC 仿真器之后，只需几秒钟的时间，用户就可以看到可视化的准确反馈，掌握所选电源和接地网络的电压分布情况：

设计人员希望更深入地检查通过各个过孔的电流，并检查具体位置（如受电芯片和 VRM 上的引脚）上的电压和电流。这些信息很容易生成归类的表格报告，承载过多电流的过孔可以在版图中突出显示以便识别。可以预料的是，通过过孔的电流过大会引起可靠性问题。功耗是很重要的指标，因为它会详细说明多少功率在该位置上转换成了热能。在产品的使用周期中，过孔过热（及断电后的散热）可能会导致过孔金属镀层开裂或断裂。

进一步看，在直流供电下，用户通常要求设计的PDN电阻为低毫欧姆量级（例如 <100 毫欧姆）的。通过查看电流密度，找出电阻高的地方，能为如何更好地改进设计提供直观的见解：

电源芯片（电压调节模块，VRM）的布局是设计的关键，但这个布局可能不像我们想象的那么简单。由于一个 VRM 为多个受电芯片（负载）供电十分常见，VRM 上可能有一条“感应线”，也就是从主 PDN 靠近受电负载端的反馈线。它为 VRM 提供输出电压水平的信息，以便对输出电压进行相应的调整。那么问题就变成了：

问：我如何检查 VRM（有感应线）是否给最远的负载芯片提供了足够的电压，却没有给最近的芯片提供太多电压？

答：我们使用 PIPro自动生成原理图来获得 PDN 的 EM-精确模型，有了 VRM 和负载芯片的电路模型，我们能对 VRM 进行调谐，来相应地验证已有的输出电压设置是否能满足各负载芯片的要求。

有了 PIPro，每个高速设计人员手头就有合适的工具，可以对潜在的电源完整性问题进行分析。