北京聚会技术交流内容总结

本次北京聚会技术交流主要由五个方面组成
（1）各位网友先进行自我介绍，
（2）交流了一个硬件产品开发活动的过程，介绍业界先进的开发模式
（3）当今业界PCB设计的现状
（4）介绍了SMD和可制造性工艺设计
（5）阻抗设计中的一些问题

（1）各位网友先进行自我介绍，
在自我介绍中，大家介绍自己所在的公司及任职的部门。从自我介绍中我们看到参加本次聚会的网友基本上涵盖了硬件开发的各个专业和环节。大家交流了自己正在从事的项目，自己在开发过程中的位置以及自己遇到的一些问题。

（2）交流了一个硬件产品开发活动的过程，介绍业界先进的开发模式
HANS主持交流了一个硬件产品开发活动的过程。其中来自某知名通信设备制造公司的一位网友介绍了一个典型的通信产品的开发过程所要从事的活动。首先提出一个概念：要做一款什么产品，这个产品的什么特性是必须的，什么特性是可选的，什么特性是将来需要考虑兼容的，必须在这个阶段定义清楚。其次定义产品的模块和接口；然后运用公司的各个开发平台进行开发活动。在开发活动中，不仅仅是直接负责开发的人员在活动，比如说，在硬件开发阶段，不是画原理图的人员在工作，测试、工艺、EMC、生产、结构、电源等部门的专家代表也在关注开发活动。此时，一些网友就反映他们所在公司的开发活动没有什么规划，很多工作前期没有做好或者根本就不知道，比如说在画PCB时对生产工艺不了解，而单板加工又是外包，没有人告诉他工艺，结果封装设计错了，器件难以焊接。
然后HANS总结了大家这个阶段的讨论。从目前国内的情况看，几个从事通信设备研发的厂商的开发活动遵循集成产品开发流程(称为IPD集成产品开发），其优势是与开发活动相关的几个平台同时参与开发进程，避免开发出来的产品因为没有考虑到各个相关的需求导致不断修改，不断反复，做到了一次开发成功，避免“没有时间把事情一次做好，且有时间来反复进行修改”。但是也看到，还有很多单位的开发活动处于没有规划的状态，有的是产品的定位不清楚导致不断的修改，有的是平台技术不够扎实，出现问题只能用修修补补的方式去解决，这都严重耽误产品开发进度，甚至导致开发活动失败。
因此，当今业界做整机产品先进的开发模式是，建立产品开发平台以规范产品概念的定义，搭建软、硬件开发平台作为资源以构建开发的基础。复杂的产品是这样，简单的产品即使不必要有这么多部门，其思路也应该是这样的。

（3）当今业界PCB设计的现状
HANS主持讨论了业界PCB行业的现状以及对一位CAD专家的要求

可以说，国内在相当长的一段时间内，仅仅把CADSI看成一个布线过程，认为只要把原理图设计完毕，只要把线一拉，任务就结束了。这个做法在低端的产品上，在密度不高、信号速率低，传输线效应不明显的情况下，也许可以认为正确——所有的问题，不管是EMC、信号完整性（SI)、电源完整性（PI)、工艺问题，都用可以用修修补补的方式进行解决。因此在这个阶段，公司对CADSI进行投入被看作没有必要，还不如多做一些产品好些。

但是，到了高端的阶段，情况已经完全不同了。在高端的产品上，我们看到了设计进步带来的挑战：
1、不断缩小的特征尺寸，以及摩尔定律的影响，使信号输率越来越高，边缘更加陡峭，使传输线效应再也无法回避，信号线上的信号再也不能

被看成是理想的数字信号了，而应该被当成微波来对待，从而出现了“黑色的原理图”，单纯的原理图逻辑正确已无法保证信号正确实现；
2、越来越强的电路功能，使单板的集成程度增加，但是生产工艺水平受生产设备限制不能马上提高，导致CAD设计为满足现有工艺水平，设计挑战加大；
3、控制成本导致单板的层数不能随密度增加无限加大，并且尽量使用低价格器件，比如使用普通2mm连接器代替高速差分线专用连接器，导致EMC和系统信号完整性有更大的挑战性；
4、剧烈的市场竞争导致产品开发周期的缩短，已经没有多余的时间和财力进行不断的重复开发了，单板必须尽可能一次成功，为此，在第一次的设计中就必须考虑到可生产性、可测试性、可维护性，并基本可以通过各专业机构对市场准入的认证。

因此，CAD设计对设计者的要求已经完全不一样了，要面对以上挑战，CAD工程师应该具有以下技能：

1、至少精通一种高端EDA设计工具,熟练掌握另一种设计工具，同时对其它EDA的设计工具有足够的了解，只有这样才能对各种工具的优势有所比较。以某公司为例，ALLEGRO为全体员工必须掌握平台，其它平台POWERPCB,MENTOR,PORTEL都有相应的专家队伍；
2、扎实的硬件开发经验，对产品有充分的了解。应受过扎实的基础训练并有硬件开发经验，无论对产品单板的大局观，或者是细节方面的匹配、滤波、防护处理，都有全面的掌握，一博科技在这方面有全面的经验案例库；
3、是工艺专家，了解产品的加工过程，清楚现有生产线工艺能力对单板设计的制约，对封装库的限制；
4、PCB生产知识，清楚PCB的生产过程，PCB厂家加工能力对单板设计的约束，如单板加工精度、线宽、线距等，以选择合适的厂家和价格。
5、SI/PI专家，把握阻抗、层叠、时序、串扰、信号损耗、电源对PCB设计的约束；这是一博科技可以独立出来的业务；
6、EMC专家，充分了解板级、系统级EMC问题的潜在威胁，以及它与SI的关系，在单板设计上就克服这个困难；这也是一博科技可以独立出来的业务；
7、仿真技能，使用各种仿真工具进行前仿真和后仿真，对PCB布局布线提出规则，进行约束；
8、测试专家，掌握测试仪器的使用，特别是网络分析仪，示波器，阻抗分析仪，对调试中的单板进行测试，与仿真结果进行对比，对偏差进行解释；一博科技目前建立了专业的实验室解决测试问题，同时与一些研究所、公司建立了合作关系；
9、对整个业界的前沿有足够的敏感度，不断的学习能力以更好的为客户服务。
10、有成本观念，能够协调好产品性能与开发进度的关系。

（4）介绍了SMD和可制造性工艺设计
来自清华大学的网友LULEI介绍了SMT对可制造性设计的要求
可制造性设计，称为DFM，是指在产品的设计过程中就考虑到实际单板的生产，以使单板可以采用合适的加工路线保证加工质量、提高生产效率、提高直通率、降低生产成本.如果在硬件开发、特别使PCB设计时没有考虑到实际生产的需求，将不可避免地造成不断的返工，生产效率低下。

（5）阻抗设计中的一些问题
来自比思的网友xiechengmin介绍了阻抗设计的一般过程，一般是先设置层结构，然后选择线宽，设计出来的层结构和线宽要与厂家进行沟通，进行调整。
HANS认为，阻抗设计是信号完整性设计中最重要的方面之一，很多信号完整性问题都与阻抗不匹配、不连续有关。那么什么是阻抗呢？阻抗应该是传输线系统的一个性质，它与构成传输线系统的材料有关，与信号本身没有直接关系。在我们关注的PCB传输线系统中，它与传输线的线宽、铜厚、传输线到平面的距离有关系，因此阻抗控制与PCB厂家的工艺能力直接相关，这也说明CAD工程师要了解PCB的实际加工过程，
同时，来自PCB设备提供商的一位网友介绍了PCB的实际加工过程，讲的非常详细！！请那位网友把他讲的再跟大家共享一下把！

在后来到达景点游览时，还小范围讨论了PI和CANDENCE 中SIGNOISE 仿真的问题。
PI ,就是电源完整性，与SI一样是随着信号输率的提高而提出这个需求的，研究的目的是，在瞬态切换时，电源的电压在整个频宽内始终处于电源规格核定的范围之内，不引起逻辑状态的误操作。在高速领域，无疑PI与SI、EMC有直接关系，一个阻抗低、纹波小的电源系统对信号质量是至关重要的 。业内研究的理论模型和软件工具也很多，当前用的比较广的有SIGRITY的SPEED2000和CANDENCE的PI模块。

SIGNOISE是高速信号仿真工具的代表之一，因操作简单而深受欢迎。但是，在交流过程中，发现一些网友在仿真时。“仿”是“仿”了，但不知何为“真”，一是不能确定搭建的拓扑与实际是否相符，二是IBIS模型不知是否正确。众所周知IBIS模型是公开免费的，但也带来其正确性得不到实际芯片厂家维护的问题。因此，再使用模型前，一定要先验证一下是否有明显错误。

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