為什么說高速信號仿真如此重要？

Pcbbar

僅看近30年的發(fā)展，以PC為代表的行業(yè)幾度繁榮而后歸于平靜，從最早的百兆級處理器速度倍頻直到今天的幾個GHz級別，總線位寬從16位擴展到今天的64位，以Intel為首的行業(yè)龍頭公司將CPU的處理能力整整提升了成百上千倍。

在總線寬度和處理器速度達到瓶頸后的近10年里，整個行業(yè)將突破的戰(zhàn)場放在了高速接口上，外部串行高速接口的速率從Gbps迅速飛升到幾十個Gbps，為了實現(xiàn)更高的吞吐量，還采用了復(fù)雜的高階調(diào)制和增加鏈路寬度的辦法。這一切簡直是以“迅雷不及掩耳盜鈴之勢”洶涌而至，作為“攻城獅”的你做好準備了么？

所謂“重劍無鋒，大巧不工”，在這些紛繁復(fù)雜的技術(shù)背后，信號完整性一直是整個高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計成敗的關(guān)鍵，也是“攻城獅”畢生的修行。而借助仿真工具進行信號完整性的分析和預(yù)測，并通過準確有效的測試測量工具進行驗證和調(diào)試已經(jīng)是公認的重要設(shè)計驗證手段。

然而如何在高速鏈路的設(shè)計驗證中有哪些新利器以及如何選用合適的工具？如何在設(shè)計仿真階段綜合考慮真實鏈路情況規(guī)避各種陷阱？如何針對傳輸鏈路進行準確的評估以尋求最佳的性能和成本比？如何對系統(tǒng)級產(chǎn)品最終性能做出準確的評估？如何對時鐘抖動進行準確的評估以便為系統(tǒng)留出足夠的裕量……這將是“攻城獅”們需要去面對和考慮的...   

為什么說具備完整的高速信號仿真知識現(xiàn)在非常重要？

一、行業(yè)需求大

隨著中美貿(mào)易戰(zhàn)的加劇，我國在制造2025中加大芯片設(shè)計制造的力度。現(xiàn)在眾多的企業(yè)都開始轉(zhuǎn)向苦練內(nèi)功，以提升核心競爭力。相關(guān)IC集成電路和高速信號互聯(lián)的人才需求是首當其沖的問題，圍繞國家所需，急需培養(yǎng)專業(yè)化所需要人才，構(gòu)建人才產(chǎn)業(yè)核心優(yōu)勢。

二、人才薪資高

仿真分析工程師目前的平均起薪已達到15k＋，且呈現(xiàn)出逐年增長的趨勢。北京、深圳、上海、杭州等城市人才需求最旺盛。

我們都知道接地，濾波和屏蔽是解決高速電路設(shè)計很多問題的“三大法寶”；但同時，數(shù)據(jù)速度傳輸效率越來越高，供電電壓越來越低，電路板密度越來高，這些變化會導(dǎo)致以往的經(jīng)驗不能夠完全解決我們遇到的各種信號問題或者甚至是錯誤結(jié)論。作為電子工程師，對高速電路信號完整性問題是否能有準確的理性量化分析？這種做定量化的分析專業(yè)仿真工具到底如何準確使用？

要想做好信號完整性分析設(shè)計，又需要掌握哪些必備技能呢？

(一)基礎(chǔ)理論。

這一點是必須要掌握的，那到底學(xué)習(xí)SI知識，有沒有捷徑呢？由于SI知識涉及的范圍比較廣，不同的產(chǎn)品涉及的內(nèi)容不同；不同的產(chǎn)品需要覆蓋的知識面不同，相應(yīng)的SI設(shè)計方法就不同。全面掌握SI需要花費大量的時間和精力，面對更深層次的問題，對于基礎(chǔ)知識要求會比較高。

所以，我們可以選擇掌握某類產(chǎn)品，選擇其中的一部分學(xué)習(xí)，這一部分是和你的工作息息相關(guān)的�？焖僬莆盏浇鉀Q90%問題的知識，盡快具備SI設(shè)計能力。比如下圖：

這張圖中大部分走線速率100-200M，不是很高。它的拓撲結(jié)構(gòu)有點對點的，有一點對多點的，做SI設(shè)計時，所涉及的信號完整性分析也不多，把最基本的掌握后，這些問題90%就能解決了。

對于時鐘信號來說，有一類是普通時鐘。這類信號在布線中，要求不是很嚴格。還有一類時鐘信號，分析起來會相對復(fù)雜。有一些復(fù)雜的系統(tǒng)，會有一些專門的時鐘模塊，走線時要求會比較高，就會涉及到信號質(zhì)量的問題。

如何判斷信號質(zhì)量的好壞，不同的電路，不同的信號要求不一樣。對于高速同步電路。比如說DDR的存儲電路來說，除了要掌握基本的SI理論，還需要掌握時序這方面的知識。對于高速串行互聯(lián)來說，５G，１０G，１２.５G，２５G，２８G，像這一類的高速互聯(lián)信號，它對于SI的基礎(chǔ)理論要求會比較嚴格。幾乎所有的SI基礎(chǔ)知識都需要了解，才能把高速串行互聯(lián)設(shè)計好，這樣在設(shè)計中，所存在的風(fēng)險才會低一些。

(二)、工具軟件。

要學(xué)會使用仿真軟件，以及測試的儀器，儀表的使用也要學(xué)會。學(xué)習(xí)軟件是比較容易的，可以不必要浪費太多時間。學(xué)習(xí)基本操作后，可在實際應(yīng)用中進一步熟練。

仿真軟件比較多；要選擇適合自己的軟件；不同的軟件側(cè)重點不同，選擇適合自己的軟件可以提高自己的工作效率。而Cadence收購并整合了Pspice的功能，涵蓋了電子設(shè)計的整個流程，包括系統(tǒng)級設(shè)計，功能驗證，IC綜合及布局布線，模擬、混合信號及射頻IC設(shè)計，全定制集成電路設(shè)計，IC物理驗證，pcb設(shè)計和硬件仿真建模等。Cadence是對復(fù)雜EDA設(shè)計的首選。

（三）、項目實操，將理論與軟件應(yīng)用到實際項目中反復(fù)驗證

這一步難住了很多工程師，成為比較關(guān)鍵的一道坎。仿真和設(shè)計方法基于基礎(chǔ)理論，但具體如何操作，這里面涉及到經(jīng)驗的積累，這也與基礎(chǔ)理論掌握是否扎實有關(guān)。是否能融會貫通，舉一反三。另外觀摩別人設(shè)計過程，可以避免走彎路。

有些工程師說，我基礎(chǔ)知識也掌握了，仿真軟件也會用了，仿真時也能出波形。但是一到實際應(yīng)用中，卻無從下手。這要怎么辦呢？項目實操，將理論與軟件應(yīng)用到實際項目中反復(fù)驗證

仿真設(shè)計方法需要很多工程經(jīng)驗積累，也需要基礎(chǔ)知識積累。這方面在書本中是很難學(xué)到的。如果想走捷徑的話，就需要有經(jīng)驗的人去帶你，去觀摩他做設(shè)計（過程和方法），學(xué)習(xí)經(jīng)驗、學(xué)習(xí)如何何考慮問題、如何解決問題、如何分析問題；以及需要不斷的項目實操，將理論與軟件應(yīng)用到實際項目中反復(fù)驗證。

『高速信號仿真分析』是個技術(shù)活兒

每一次仿真工作的開始，都有一個精妙的使用技巧；挖掘并掌握Cadence Sigrity平臺各個工具的核心秘笈；為了幫助大家能系統(tǒng)且全面學(xué)習(xí)高速信號仿真課程，凡億教育聯(lián)合李增講師特別推出了【基于Cadence 17.4的GD32 ARM硬件設(shè)計】系列直播。掃描下方圖片二維碼即刻報名！

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