디지털 시스템의 신호 및 전력 무결성

고속 전자 장치의 높은 데이터 전송 속도와 소형화는 시뮬레이션을 통해 달성할 수 있는 뛰어난 신호 및 전력 무결성(SI/PI)이 필요합니다. 데이터 전송 속도가 증가함에 따라 신호 주파수가 증가하고, 신호는 고전적인 회로 전류보다 고주파 전자기파와 더 비슷하게 전파되어 신호 무결성 문제가 발생합니다. 고속 전자 장치의 동작을 이해하려면 회로 시뮬레이션을 넘어서며, 고성능 인쇄 회로 기판의 설계를 해석하는 데 도움이 되도록 이러한 전자기장을 완전히 모델링할 수 있는 풀 웨이브 3D 접근 방식이 필요합니다.

가상 SI/PI 테스트를 위한 버추얼 트윈 사용

"버추얼 트윈" 접근 방식은 시뮬레이션 환경에 물리적 테스트를 복제하여 신호 및 전력 무결성 엔지니어가 처음부터 설계를 올바르게 수행할 수 있도록 지원합니다. 버추얼 트윈은 모든 관련 데이터를 하나의 패키지에 포함하는 고충실도 시스템 모델입니다. 전압 강하, 아이 다이어그램, 욕조 플롯과 같은 일반적인 SI/PI 테스트는 방출 측정, 벌크 전류 주입(BCI) 등의 전자기 적합성(EMC) 테스트 설정과 마찬가지로 가상으로 복제할 수 있습니다.

신뢰할 수 있는 버추얼 트윈에는 정확한 모델이 필요합니다. SIMULIA는 실제 독점 기판의 속성이 있는 재료 데이터베이스에 액세스와 주파수 종속적인 재료 등 다양한 재료 속성 모델을 사용하여 측정 데이터에서 사용자 정의 재료를 생성할 수 있는 기능을 제공합니다.

신호 무결성, 전력 무결성 및 EMC 해석

CST Studio Suite의 전자기 시뮬레이션 도구는 다양한 산업 표준 ECAD 및 MCAD 도구를 사용하여 EDA 워크플로에 통합할 수 있습니다. 이를 통해 전자 엔지니어는 모든 단계(레이아웃 전, 레이아웃 중, 레이아웃 후)에서 신호 및 전력 무결성 문제와 EMC 문제를 해석할 수 있습니다.

PCB, IC, 케이블의 신호 무결성

전문 도구는 집적 회로(IC) 패키지, 인쇄 회로 기판(PCB), 케이블을 해석하는 데 필요한 규칙 검사기 및 솔버를 전문 엔지니어에게 제공합니다. 범용 3D 솔버는 전체 기판과 장치 전부를 시뮬레이션할 수 있습니다. IdEM에서 제공하는 광대역 매크로모델링 기술은 3D 전자기장 시뮬레이션에서 SPICE 모델을 추출할 수 있도록 해줍니다. 복합 열 전달(CHT) 시뮬레이션을 전자기 시뮬레이션과 결합하여 전자 장치의 열 성능을 해석하고 냉각 시스템을 설계할 수 있습니다.

EDA의 전자기 시뮬레이션

신호 무결성 해석
전력 무결성 해석
광대역 매크로모델링

신호 무결성 해석

신호 무결성(SI)은 채널을 통해 전송되는 데이터의 품질을 유지하여 아날로그 신호에서 1과 0의 디지털 패턴을 안정적으로 복구할 수 있도록 하는 것입니다. 이를 측정하는 주요 방법은 아이 다이어그램이며, 이는 오실로스코프에서 무작위 비트로 형성되는 모양입니다. 중요한 영향에는 지터손실 및 크로스토크(채널간 간섭)심볼 간 간섭(연속 비트 간 간섭)과 같은 소스의 노이즈가 포함됩니다.