📘 SI/PI 联合仿真 · 30章
信号完整性 & 电源完整性 协同设计
🎯 完整目录 v2.0
01
SI/PI联合仿真概述
为什么要做联合仿真?SI与PI的相互影响机制,联合仿真的价值与挑战。
02
理论基础
传输线理论回顾,阻抗与反射,S参数与Z参数基础,电源分配网络(PDN)阻抗。
03
仿真工具链介绍
主流EDA工具(Ansys SIwave、Cadence Sigrity、Keysight ADS),工具选型建议。
04
芯片模型基础
IBIS模型、IBIS-AMI模型、SPICE模型,模型精度与仿真速度的权衡。
05
PCB叠层与材料参数
介电常数(Dk)、损耗角正切(Df)、铜箔粗糙度对信号与电源的影响。
06
PDN设计基础
目标阻抗法,去耦电容选型与布局,平面电容与埋容技术。
07
同步开关噪声(SSN)
SSN产生机理,对信号完整性的影响,SSN抑制技术。
08
谐振分析
PCB腔体谐振模式,谐振对PDN阻抗的影响,谐振抑制方法(如EBG结构)。
09
直流压降分析(IR Drop)
静态IR Drop与动态IR Drop,仿真方法与改善措施。
10
交流PDN阻抗分析
频域阻抗仿真,目标阻抗曲线制定,电容模型与安装电感。
11
信号回流路径
回流电流路径分析,地弹噪声,缝隙与开槽对回流的影响。
12
串扰分析
近端串扰(NEXT)与远端串扰(FEXT),串扰对时序与噪声裕量的影响。
13
眼图分析
眼图参数(眼高、眼宽、抖动),通道仿真中的眼图评估。
14
时域反射计(TDR)仿真
TDR原理,阻抗不连续定位,与频域S参数的关联。
15
通道仿真
从发送端到接收端的完整链路仿真,包含驱动器、封装、PCB、连接器、接收器。
16
协同仿真流程
SI/PI联合仿真的标准流程,数据传递与接口规范。
17
芯片-封装-PCB协同仿真
芯片模型提取,封装模型(RLC/SPICE),PCB模型整合。
18
去耦电容优化
电容数量与容值选择,基于目标阻抗的优化算法,仿真验证。
19
电源噪声对时钟与数据的影响
电源纹波对PLL/VCO的影响,抖动传递函数。
20
DDR4/DDR5仿真案例
DDR总线SI/PI联合仿真,写平衡与读平衡,时序预算。
21
高速串行链路(SerDes)仿真
PCIe 5.0/6.0、100G以太网,CTLE/DFE均衡器建模。
22
电磁干扰(EMI)与SI/PI关联
同步开关输出(SSO)引起的EMI,电源平面辐射。
23
统计域仿真方法
统计眼图与BER浴盆曲线,与瞬态仿真的对比。
24
热仿真与电热耦合
温度对材料参数的影响,电热协同仿真方法。
25
测量与仿真关联
VNA/TDR测量,仿真与测试结果对标,模型校准。
26
机器学习在SI/PI中的应用
代理模型加速仿真,自动优化算法。
27
3D IC与先进封装中的SI/PI
硅中介层(Interposer)、HBM、TSV建模。
28
系统级ESD与SI/PI
ESD事件对信号与电源的影响,协同防护设计。
29
设计规则检查(DRC)与SI/PI
基于仿真的DRC,高速设计规则提取。
30
未来趋势
112G/224G PAM4,Chiplet架构,AI驱动的设计自动化。