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为什么说现在具备高速信号仿真知识非常重要?

仅看近30年的发展,以PC为代表的行业几度繁荣而后归于平静,从最早的百兆级处理器速度倍频直到今天的几个GHz级别,总线位宽从16位扩展到今天的64位,以Intel为首的行业龙头公司将CPU的处理能力整整提升了成百上千倍。

在总线宽度和处理器速度达到瓶颈后的近10年里,整个行业将突破的战场放在了高速接口上,外部串行高速接口的速率从Gbps迅速飞升到几十个Gbps,为了实现更高的吞吐量,还采用了复杂的高阶调制和增加链路宽度的办法。

这一切简直是以“迅雷不及掩耳盗铃之势”汹涌而至,作为“攻城狮”的你做好准备了么?

所谓“重剑无锋,大巧不工”,在这些纷繁复杂的技术背后,信号完整性一直是整个高速数字系统设计成败的关键,也是“攻城狮”毕生的修行。而借助仿真工具进行信号完整性的分析和预测,并通过准确有效的测试测量工具进行验证和调试已经是公认的重要设计验证手段。

然而如何在高速链路的设计验证中有哪些新利器以及如何选用合适的工具?如何在设计仿真阶段综合考虑真实链路情况规避各种陷阱?如何针对传输链路进行准确的评估以寻求最佳的性能和成本比?如何对系统级产品最终性能做出准确的评估?如何对时钟抖动进行准确的评估以便为系统留出足够的裕量……

这将是“攻城狮”们需要去面对和考虑的...

为什么说具备完整的高速信号仿真知识现在非常重要?

行业需求大

随着中美贸易战的加剧,我国在制造2025中加大芯片设计制造的力度。现在众多的企业都开始转向苦练内功,以提升核心竞争力。相关IC集成电路和高速信号互联的人才需求是首当其冲的问题,围绕国家所需,急需培养专业化所需要人才,构建人才产业核心优势。

人才薪资高

仿真分析工程师目前的平均起薪已达到15k+,且呈现出逐年增长的趋势。北京、深圳、上海、杭州等城市人才需求最旺盛。

我们都知道接地,滤波和屏蔽是解决高速电路设计很多问题的“三大法宝”;但同时,数据速度传输效率越来越高,供电电压越来越低,电路板密度越来高,这些变化会导致以往的经验不能够完全解决我们遇到的各种信号问题或者甚至是错误结论。作为电子工程师,对高速电路信号完整性问题是否能有准确的理性量化分析?这种做定量化的分析专业仿真工具到底如何准确使用?

要想做好信号完整性分析设计,又需要掌握哪些必备技能呢?

第一:基础理论。

这一点是必须要掌握的,那到底学习SI知识,有没有捷径呢?由于SI知识涉及的范围比较广,不同的产品涉及的内容不同;不同的产品需要覆盖的知识面不同,相应的SI设计方法就不同。全面掌握SI需要花费大量的时间和精力,面对更深层次的问题,对于基础知识要求会比较高。

所以,我们可以选择掌握某类产品,选择其中的一部分学习,这一部分是和你的工作息息相关的。快速掌握到解决90%问题的知识,尽快具备SI设计能力。比如下图:

这张图中大部分走线速率100-200M,不是很高。它的拓扑结构有点对点的,有一点对多点的,做SI设计时,所涉及的信号完整性分析也不多,把最基本的掌握后,这些问题90%就能解决了。

对于时钟信号来说,有一类是普通时钟。这类信号在布线中,要求不是很严格。还有一类时钟信号,分析起来会相对复杂。有一些复杂的系统,会有一些专门的时钟模块,走线时要求会比较高,就会涉及到信号质量的问题。

如何判断信号质量的好坏,不同的电路,不同的信号要求不一样。对于高速同步电路。比如说DDR的存储电路来说,除了要掌握基本的SI理论,还需要掌握时序这方面的知识。对于高速串行互联来说,5G,10G,12.5G,25G,28G,像这一类的高速互联信号,它对于SI的基础理论要求会比较严格。几乎所有的SI基础知识都需要了解,才能把高速串行互联设计好,这样在设计中,所存在的风险才会低一些。

第二:工具软件。

要学会使用仿真软件,以及测试的仪器,仪表的使用也要学会。学习软件是比较容易的,可以不必要浪费太多时间。学习基本操作后,可在实际应用中进一步熟练。

仿真软件比较多;要选择适合自己的软件;不同的软件侧重点不同,选择适合自己的软件可以提高自己的工作效率。而Cadence收购并整合了Pspice的功能,涵盖了电子设计的整个流程,包括系统级设计,功能验证,IC综合及布局布线,模拟、混合信号及射频IC设计,全定制集成电路设计,IC物理验证,PCB设计和硬件仿真建模等。Cadence是对复杂EDA设计的首选。

第三:项目实操,将理论与软件应用到实际项目中反复验证

这一步难住了很多工程师,成为比较关键的一道坎。仿真和设计方法基于基础理论,但具体如何操作,这里面涉及到经验的积累,这也与基础理论掌握是否扎实有关。是否能融会贯通,举一反三。另外观摩别人设计过程,可以避免走弯路。

有些工程师说,我基础知识也掌握了,仿真软件也会用了,仿真时也能出波形。但是一到实际应用中,却无从下手。这要怎么办呢?

项目实操,将理论与软件应用到实际项目中反复验证

仿真设计方法需要很多工程经验积累,也需要基础知识积累。这方面在书本中是很难学到的。如果想走捷径的话,就需要有经验的人去带你,去观摩他做设计(过程和方法),学习经验、学习如何何考虑问题、如何解决问题、如何分析问题;以及需要不断的项目实操,将理论与软件应用到实际项目中反复验证。

『高速信号仿真分析』是个技术活儿

每一次仿真工作的开始,都有一个精妙的使用技巧;挖掘并掌握Cadence Sigrity平台各个工具的核心秘笈;为了帮助大家能系统且全面学习高速信号仿真课程,发烧友学院联合拥有13年+模拟电路和数字电路设计经验的李增老师,倾力打造《高速信号仿真分析实战训练营》,我们希望李老师十几年仿真经验,能够带领大家进入高速信号仿真世界。

《高速信号仿真分析实战训练营》目前已上线两期,分为基础班和进阶班,基础班1期训练营目前已开班,有需要了解的同学,可以加助教微信咨询,截取部分一期学员学习情况给大家分享下:

本期我们将重点介绍下《高速信号仿真分析实战训练营》进阶班的课程,这个课程双十一正式上线招生,本期课程的目的是让工程师能够通过15个项目分析实例学习快速的掌握好通用频域和时域分析高速互联问题的技巧方法,将方法融入到自己的高速互联分析中去,从而科学地解决自己的项目存在的问题。

这是一个什么样的在线实战训练营?

一、这个课程的老师是谁?

课程导师:《【进阶班】高速信号仿真分析实战训练营》课程由李增老师主讲。

经验:他拥有13年+模拟电路和数字电路及程序设计经验,对快速电子类产品开发流程和开发技巧有丰富的经验。

实战:著有多本Cadence和高速信号仿真书籍,累积上万粉丝学员,并多次带领团队独立完成开发项目,成功上市商用产品。

针对性:在Cadence、PADS、AD、Multisim、ADS、Sigrity等EDA分析工具造诣深厚,并且已经形成了一套可复用的基于高速PCB设计的实践经验及理论,影响了上万的工程师。

二、5大课程亮点

1.项目实例:津贴时长主流技术趋势,有针对性的分析常用信号仿真链路

2.课程实录,手把手教学:工程师可以边看边根据课程进行操作

3.操作文档100%完整:SPD转换文件等规范文件无保留分享给学员

4.注重实战:通过项目拆解,学员可直接将仿真思路、方法应用于工作中

5.人脉拓展:加入内部学习群,于大咖交流学习,拓展行业人脉资源

三、8大课程服务

1.142课时视频教程+线上系统化知识+在线辅导 让你快速入门

2.8场线上直播课+全程项目实战 +在线辅导

3.3场 老学员学习、就业经验学习群分享

4.8周小作业+结业高水准考核

5.每日学习交流、每日在线答疑、每周作业批改;

6.定制化个人学习计划、名师1对1辅导;

7.1对1就业指导服务、结业效果考核;

8.学不完学不会?可免费预约复训进入下一期,直到你学完学会;

这次课程能帮到大家什么?能解决哪些痛点?

1.课程讲解以实例为主,从流程分析切入具体的实例分析,通过实例一步一来学习高速信号互联仿真的流程和方法,并对结果进行优化详述。目的是让工程师能够通过15个项目分析实例学习快速的掌握好通用频域和时域分析高速互联问题的技巧。

2.规范的掌握Sigrity Power SI软件使用方法。掌握去耦电容的和电源PDN优化方法,IC封装的体的S参数提取和改善与等效参数提取分析,平面噪声耦合分析,阻抗检查和耦合性分析,传输线拓扑结构体3DEM全波场S参数分析,3DEM全波场S参数抽取与结果分析,电源和耦合噪声作用下的电源平面S参数评估分析VR_Noise_Metric,3DFEM三维场下的等效L/R/G/C参数提取等分析仿真技巧。

3.规范的掌握Sigrity Speed2000软件使用方法。掌握电路板DDR3通用时域仿真分析方法,电路板DDR3专用时域信号分析,DDR4内存专用时域信号分析,TDR_TDT测试原理&传输线信号反射的原理与信号反射的测量,高速互联信号质量评估与串扰分析,EMC_EMI的信号辐射仿真等仿真技巧。

4.熟练掌握对S参数中S11,S21,S13等参数的意义,能对高速信号的互联链路做成正确的端口设置与结果分析。包括可以优化S11参数指标办法,S21信号传输判断办法,S13串扰的判断分析办法。能够掌握优化S参数优化思路,能够进行等效的Spice等效模型转换。

5.熟练掌握通用信号完整性分析方法,能够对IBIS文件进行修改和裁剪及能够发现IBIS文件中存在的常见错误问题。能手动搭建通用信号完整性仿真链路系统,包括DDR3/4的互联信号仿真,同时掌握DDR内存内置模板,信号指标的用判断标准,能够独立开展仿真结果评估和常见异常问题处理

学完本期课程,学员能够获得哪些受益?

1.规范的掌握Sigrity Power SI软件使用方法。掌握S参数提取和改善与等效参数提取分析,3DFEM三维场下的等效L/R/G/C参数提取等分析仿真技巧等。

2.规范的掌握Sigrity Speed2000软件使用方法。掌握电路板DDR3/DDR通用时域仿真分析方法, 高速互联信号质量评估与串扰分析,EMC_EMI的信号辐射仿真等仿真技巧等。

3.学会将直接将仿真的思路和方法应用与自己实际工作中的项目中去,让工程师能够在掌握整个设计过程中解决高速问题。

4.提高自己的综合能力,解决工作实际项目中遇到的问题,提高自己的信号分析和仿真能力。

5.熟练掌握通用信号完整性分析方法,能够对IBIS文件进行修改和裁剪及能够发现IBIS文件中存在的常见错误问题。能手动搭建通用信号完整性仿真链路系统,包括DDR3/4的互联信号仿真,同时掌握DDR内存内置模板,信号指标的用判断标准,能够独立开展仿真结果评估和常见异常问题处理。

看了前面内容介绍那么多,肯定很多学员会问,这个课程适合哪些用户学习呢?

1.在校大学生,新手,初学者。

2.硬件工程师,想通过学习信号仿真互联知识,提高自己综合技术水平。

3.PCB工程师,想通过学习信号仿真互联知识,提高自己综合技术水平。

4.信号仿真工程师,想通过学习知识巩固自身知识体系,提高自己综合知识水平。

5.其他遇到难题需要解决思路的工程师;

本期训练营课程以小班制上课,将于12月22日开课,对课程感兴趣的同学,可以扫描下方助教老师二维码详细咨询哦~

ps: 以上几大知识点只是课程里的冰山一角,更多的等你去挖掘,在此之前,也不妨直接看下课程大纲深入了解下:

  • 发表于:
  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20191111A02SD200?refer=cp_1026
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