電子設(shè)計(jì)工程師每天都面臨著多物理、多領(lǐng)域的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。當(dāng)信號完整性、電源完整性和電磁干擾問題被單獨(dú)處理而不是作為統(tǒng)一系統(tǒng)加以處理時(shí)，這些挑戰(zhàn)更會(huì)加劇。Cadence 認(rèn)識到系統(tǒng)級分析的必要性，為此推出了全面的系統(tǒng)級信號和電源完整性 (SI/PI) 解決方案 —— Cadence Sigrity X。

Sigrity 產(chǎn)品管理組總監(jiān) Brad Griffin 將在本文以采訪問答的形式，分享他對產(chǎn)品創(chuàng)新的看法，特別是關(guān)于 Sigrity X 進(jìn)行的開發(fā)創(chuàng)新，并對系統(tǒng)分析的未來進(jìn)行展望。

問

可以介紹一下您在電子系統(tǒng)方面的從業(yè)經(jīng)歷嗎？您是如何加入 Sigrity 和系統(tǒng)分析團(tuán)隊(duì)的？

Brad：大學(xué)畢業(yè)后，我成為一名軟件工程師，負(fù)責(zé)開發(fā)商業(yè)機(jī)械的控制軟件和超級計(jì)算機(jī)的大型磁盤驅(qū)動(dòng)器。在嵌入式軟件領(lǐng)域工作了幾年后，我有幸加入了一家致力于信號完整性和時(shí)序分析工具的 EDA 初創(chuàng)公司。這家初創(chuàng)公司被收購后，我被邀請?jiān)跇I(yè)務(wù)方面管理軟件，從那時(shí)起我就一直從事產(chǎn)品管理工作。

在加入 Cadence 后，我們收購了 Sigrity，我很高興能夠?qū)?Sigrity 的人才引入 Cadence 的總體設(shè)計(jì)和分析解決方案。在 Cadence 我擔(dān)任過多個(gè)領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)，我們的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了非常成功的產(chǎn)品線，是 Cadence 多物理系統(tǒng)分析團(tuán)隊(duì)的核心。

問

Sigrity X 一經(jīng)問世廣受關(guān)注，可以詳細(xì)介紹一下 Sigrity X 嗎？

Brad：Sigrity X 是基于 Sigrity 以往幾十年的客戶反饋和積累基礎(chǔ)上的一次創(chuàng)新，重新定義了信號完整性和電源完整性。Sigrity X 包括一整套用于分析系統(tǒng)級設(shè)計(jì)的工具，無論是串行鏈路、并行總線還是電源完整性（ PI） 分析。Sigrity X 的主要優(yōu)勢在于高效的分布式計(jì)算，使大規(guī)模仿真比以前更快。

Cadence SI、PI解決方案

眾所周知，大多數(shù) EDA 代碼是在單核計(jì)算機(jī)時(shí)代編寫的。Cadence 做了很大的努力，從 Voltus軟件開始，支持跨多核和多臺計(jì)算機(jī)的分布式計(jì)算。

之后，我們推出了 Cadence Clarity 3D Solver 的全波 3D 場求解器，它具備極高的內(nèi)存利用效率，能夠跨多臺計(jì)算機(jī)解決問題。雖然這不是市面上唯一能完成這一任務(wù)的工具，但卻可能是同領(lǐng)域中最好的工具之一；因?yàn)?Clarity 3D Solver 在使用內(nèi)存和處理進(jìn)程間通信方面非常高效。

在 Clarity 3D Solver 之后，我們為電氣工程師設(shè)計(jì)了 Celsius Thermal Solver 的熱工具。Clarity 3D Solver 和 Celsius Thermal Solver 都可以幫助客戶跨 PCB 或 IC 封裝進(jìn)行仿真，從而實(shí)現(xiàn)真正的 3D 系統(tǒng)級仿真。

借助以上工具，Cadence 產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)致力于支持系統(tǒng)級信號和電源完整性分析。

Sigrity X 產(chǎn)品線上，我們將分布式計(jì)算提升到了另一個(gè)高度。目前我們的三個(gè)工具——Clarity 3D Solver、 Celsius Thermal Solver 和 Sigrity——都可以利用所有的可用資源來處理比以往更大的設(shè)計(jì)問題。

問

Sigrity X 如何重新定義信號和電源完整性分析？

Brad：信號和電源完整性工程師希望詳盡地分析一切，包括對設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，這樣才能最大限度地提高信號質(zhì)量。

Sigrity X 重新定義了工程師的工作，有效地利用所有可用的仿真能力——以前需要熬夜加班才能完成的事情，現(xiàn)在片刻功夫就能搞定。它帶來了對設(shè)計(jì)進(jìn)行全面優(yōu)化的機(jī)會(huì)，將仿真水平提升到另一個(gè)高度。使用Sigrity X，當(dāng)核心數(shù)量保持不變時(shí)，所有 Sigrity 工具完成仿真的速度可提速高達(dá)10 倍；當(dāng)增添更多的核心時(shí)，其擴(kuò)展性能更是可以得到近乎線性的提升。

問

Sigrity X 在電源完整性和信號完整性方面做出了哪些提升？

Brad：PowerSI、PowerDC 和 SystemSI 是 Sigrity 的核心工具。

PowerSI 是一個(gè)類似于 Clarity 3D Solver 的提取工具，使用混合 2D/3D 求解方法進(jìn)行互連提取。系統(tǒng)級信號和電源完整性通常涉及多塊電路板，或者是一塊電路板上的一個(gè)封裝。Sigrity X 的優(yōu)勢在于，工程師不再需要對問題進(jìn)行分解細(xì)化，就可以在合理的時(shí)間內(nèi)獲得結(jié)果。

Sigrity X 在保證相同精度前提下，仿真速度大幅提高，并提供了多核擴(kuò)展性選擇。

SystemSI 可以在信號發(fā)射器和接收器處將 I/O 和互聯(lián)模塊連接到一起。這是互連中所有部件都要經(jīng)過的地方，無論是芯片中的RDL層，還是封裝、PCB、連接器或是電纜。所有這些不同的模型都可以在 SystemSI 中插入，然后就可以進(jìn)行仿真，并查看從 A 點(diǎn)到 B 點(diǎn)的信號情況。SystemSI 的另一個(gè)優(yōu)勢在于，在擁有所有詳細(xì)的互連模型之前，還可以利用虛擬模型進(jìn)行仿真，掃描驅(qū)動(dòng)器特性或是傳輸線特性，以找出求解范圍。Sigrity X 可以運(yùn)行數(shù)以千計(jì)的仿真，更快地獲得完整的解范圍。

另外，Sigrity X 現(xiàn)在增添了 SystemPI 這一電源完整性新工具。該工具可以將所有的部件從電壓源 (VRM) 連接到電壓負(fù)載。與 SystemSI 類似，用戶可以驗(yàn)證所有模型，確定整個(gè)系統(tǒng)是否滿足電源完整性要求。

兼顧電源影響的信號完整性仿真

問

能介紹一下Sigrity X 的操作界面有什么改善嗎？

Brad：Sigrity X 的用戶界面進(jìn)行了重大改進(jìn)，產(chǎn)品組合中的工具已經(jīng)轉(zhuǎn)移到統(tǒng)一的 GUI 用戶界面中 ，以打造一致的用戶體驗(yàn)。

此外，所有工作流程都已遷移到 Layout Workbench 的同一個(gè)環(huán)境中，使用戶能夠在無需單獨(dú)打開每個(gè)工具的情況下，輕松地進(jìn)行工具切換。

Layout Workbench 更同時(shí)支持淺色和深色主題，而且許多面板可以互換配置。

Sigrity X 還有另外兩個(gè)工作臺：Topology Workbench （包含 SystemSI 和 SystemPI），以及 3D Workbench （包含 Clarity 3D Solver 和 Celsius Thermal Solver ）。在 Sigrity X 中，所有這些工作臺都提供了一致的外觀和用戶體驗(yàn)。

問

Sigrity X 有什么獨(dú)特之處？相比于競爭對手的工具，Sigrity X 的最大優(yōu)勢是什么？

Brad：Cadence 的產(chǎn)品工具線擁有出色的深度和廣度。我們提供最廣泛、集成度最高的端到端解決方案，為當(dāng)今的電子設(shè)計(jì)師提供巨大助力。相較于競爭對手，我們的另一大優(yōu)勢是不僅為客戶設(shè)計(jì)工具，還在 Cadence 環(huán)境中使用我們自己的工具。因此，我們知道設(shè)計(jì)師面臨什么問題，并圍繞這些問題設(shè)計(jì)我們的解決方案。

Sigrity 技術(shù)支持下的 Allegro 約束驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)流程

問

您對系統(tǒng)分析的未來有什么看法？

Brad：我們的目標(biāo)是幫助客戶有效地解決設(shè)計(jì)上的挑戰(zhàn)，在設(shè)計(jì)周期中最大程度提高工程生產(chǎn)力。

有的客戶可能希望縮短設(shè)計(jì)周期，有的客戶可能想要優(yōu)化產(chǎn)品的成本和性能。通過將分析工具集成到能夠準(zhǔn)確提供仿真結(jié)果的設(shè)計(jì)環(huán)境中，客戶可以創(chuàng)造出更好的產(chǎn)品。我認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，Cadence 系統(tǒng)分析技術(shù)是必不可少的。