高速高密度PCB設計新效率自動布線和并行設計

效率的選擇：自動布線和并發設計

原理圖設計不僅僅是“描出”電路，還有很多其他的要求。 原理圖設計工具應該能夠將這些需求帶到下一個環節，支持自動布線、功能仿真等。

為了尋找更高效的設計路徑，解決產品上市的時間壓力，快速將產品推向市場，自動布線和并行設計技術應運而生。 

“如果能利用好自動布線技術，我們可以減少繪圖時間，將PCB設計效率提高一倍以上。” 然而，要實現自動布線，需要借助電氣化規則管理器，將系統設計工程師和硬件設計工程師的電路設計需求傳遞給PCB工程師。

對于早期比較簡單的系統，通常的做法是硬件工程師把設計要求一一寫下來，告訴PCB設計工程師怎么做。 但對于復雜的系統，面對成千上萬的連接和無數的需求，硬件工程師無法一一記錄這些規則，PCB設計工程師也無法一一檢查和實施。 這時就需要一個電氣化的規則管理器來管理各種設計需求，硬件工程師和PCB設計工程師可以在同一個規則管理器的基礎上協同工作。 CADence的規則管理器Constraint Management（簡稱CM）已無縫集成到其原理圖設計工具和PCB設計工具中。 原理圖設計完成后，硬件工程師的設計要求（電氣性能、DFT、DFM規則等）被CM自動帶到下一個環節，系統根據這些規則自動布線。 因此，自動路由是基于約束規則驅動的自動路由，但同時必須有一個路由器能夠很好地理解和完成這些約束規則。 Cadence的Specctra可以使兩者很好的統一。

對于自動布線技術，陳蘭冰建議，“如果一個公司沒有掌握好技術，那么信號完整性問題就不容易解決，所以建議不要使用自動布線。因為如果規則定義不好， 自動接線將無法正確驅動。” 無論工具多么發達，計算機都無法完全取代人腦行為，因此不可能實現100%自動布線。 上面我們提到的自動路由實際上是一種交互式的自動路由，需要人的參與。 在自動路由之前，還需要進一步手動確定一些規則； 自動布線完成后，工程師需要對其進行驗證和修改。

對于傳統的、低速的系統設計，很多工程師可能都有過這樣的經歷。 他們使用 Cadence 的 OrCAD 繪制原理圖，使用 Mentor 的 PowerPCB 進行布局和布線。 這種方法不再適合高速設計。 “數據在不同廠家的工具之間無法完全轉換。例如，傳統的讀取網表的方法無法將原理圖中的一些電氣屬性和要求帶入PCB設計中，因此不適合高速設計。”

除了自動布線之外，并行設計也是提高大型系統設計效率的有效途徑。 并行設計，即協同設計，就是將一塊電路板分成幾個部分，由幾個人同時進行設計。 據于立夫介紹，Mentor GraphICs工具目前已經能夠實現并發設計。 如果您將設計保存在一臺機器上，另一臺機器可以立即看到它，并且兩側的連接可以自動連接，這可以減少集成不同設計的任務。 Youliff表示：“今年年底，Mentor Graphics的完全動態并行設計工具extremePCB將推向市場。屆時，工程師可以像在線CS一樣進行完全實時的并行設計，即他們的 設計方案可以實時互相看到，可以方便異地工程師之間的協作。” 對于并發設計來說，不僅需要好的設計工具，還需要好的設計方法。 他建議并發設計不要太細，也不要太寬泛，2到3人為宜，否則思路太分散，不利于設計。 PCB組裝和PCB加工制造商解釋了高速和高密度PCB設計的新效率選擇：自動布線和并行設計。