Se amplian las funcionalidades de diseño de alta velocidad tras la alianza entre Altium y Simberian

¡Desde Altium te deseamos un feliz año nuevo! Y en nuestro primer artículo del año hablamos con Roger Paje - vicepresidente de ventas y marketing de Simberian - sobre la alianza que acabamos de formalizar y sobre cómo su tecnología de resolución de campo de alta precisión aporta nuevas capacidades de diseño de alta velocidad a Altium Designer, funcionalidades como el apilamiento de capas, la impedancia y el modelado de rugosidad de superficies. Estas mejoras, que ya se empezaron a introducir en Altium Designer 19, se han ampliado en Altium Designer 20, y el trabajo en este sentido continúa.

Judy Warner: Roger, háblanos un poco sobre Simberian y sobre tu rol en la compañía.

Roger Paje: Simberian desarrolla software de simulación electromagnética para el análisis de la integridad de la señal de estructuras y PCB. Nuestra misión es proporcionar a los ingenieros resultados precisos validados a través de mediciones en el mundo real con nuestros socios tecnológicos. Mi función como vicepresidente de ventas y marketing abarca el trabajo con los clientes y también con la comunidad de integridad de la señal para producir software que les permita verificar sus diseños para que funcionen a la primera.

Warner: Recientemente, Altium y Simberian han anunciado una alianza formal. Cuéntanos qué ha significado esta colaboración para los diseñadores de PCB de Altium Designer y cuál será el impacto que seguirá teniendo de ahora en adelante.

Paje: La alianza entre Altium y Simberian tiene un objetivo claro: Poner a disposición de un público más amplio de ingenieros una herramienta para efectuar análisis precisos de la integridad de la señal. Esto se ve forzado por tecnologías como PCIe Gen 4/5 y DDR4. Los diseños que comiencen a utilizar estos nuevos estándares tendrán altas velocidades de canal serie. En el caso de PCIe Gen 4, por ejemplo, los canales serie individuales se ejecutarán a 15,75 Gbps. Estamos hablando de niveles de velocidad importantes. El proceso de portar diseños de Gen3 a Gen4 no será sencillo. Se requerirá un análisis avanzado.

Warner: Más allá del modelado de circuitos, Simberian tiene la capacidad de modelar las características de los materiales laminados PCB. ¿Qué relevancia tiene esta característica?

Paje: El modelado de las características del material es un requisito absoluto a las velocidades mencionadas anteriormente. Sin ser demasiado técnico, a medida que la velocidad aumenta, el efecto del skin comienza a afectar proporcionalmente a la señal, ya que la corriente utiliza sólo las áreas externas del conductor. La señal entonces tenderá a seguir cada pico y valle de la rugosidad del conductor exterior, de ahí la necesidad de modelarlo.

Esto significa que cualquier simulación de la integridad de la señal debe comenzar con modelos de dieléctricos de banda ancha y de rugosidad del conductor. Simbeor admite 4 métodos de identificación de modelos de materiales laminados: GMS, SPP, SPP Light y T-Resonator. El análisis de las interconexiones predecibles comienza con los modelos y la geometría del material, y eso constituye la base para el resto del análisis.

Warner: ¿Qué funcionalidades se incorporaron a Altium Designer 19 y 20?

Paje: Altium Designer 19 incorporó primero el solucionador de campo Simberian con un número limitado de geometrías que podían ser analizadas. Había algunas limitaciones en el modelado de pérdidas.

Altium Designer 20 introdujo mejoras significativas, por lo que la mayoría de las geometrías de apilamiento son ahora compatibles.  También se realizaron algunos trabajos para ajustar la precisión a las mediciones, que ahora incluyen el modelado de la rugosidad de la superficie del conductor.

Warner: Coméntanos qué repercusiones tendrán estas nuevas características para los usuarios de Altium y para los diseñadores que trabajan con velocidades muy altas.

Paje: Estos cambios permitirán a los usuarios diseñar cómodamente circuitos de última generación y obtener una impedancia de capa precisa y números de retardo, todo ello dentro del entorno de Altium Designer. Este es un punto de partida crítico para comprender las características de integridad de la señal de tu diseño.

En Simberian tenemos más de 10 años de experiencia en la validación de la precisión de nuestros cálculos, en comparación con los resultados medidos. Es importante que los ingenieros de hardware confíen en los resultados que obtienen de las herramientas de análisis, y nosotros confiamos en que nuestros cálculos proporcionarán a los ingenieros de diseño la precisión que necesitan.

Warner: A partir de tu experiencia como diseñador de PCB, ¿cuáles son los aspectos prácticos a tener en cuenta a la hora de realizar diseños de alta velocidad?

Paje: Partiendo de mi propia experiencia y, sobre todo, de la experiencia y los comentarios de nuestra base de clientes, hay características que se pueden apreciar en los proyectos de diseño exitosos frente a los que no lo son. Los proyectos exitosos son capaces de dirigir sus objetivos de producto desde una hoja de papel en blanco, sin necesidad de "trasladar" el diseño basado en una tecnología de generación más antigua a una tecnología más nueva y rápida (DDR3 a DDR4, por ejemplo).

Los equipos de proyecto que consiguen los mejores resultados también tienen un conjunto de reglas de diseño que surgen de la experiencia. Saben lo que ha funcionado en el pasado y también lo que no ha funcionado, que es mucho más importante, a menudo. Muchos diseños de PCB son increíblemente complejos hoy en día, y el cumplimiento diligente de las normas añade un nivel de disciplina necesario para realizar el diseño.

Y por último, hay que tener en cuenta que los equipos de diseño de éxito necesitan entender sus herramientas de simulación de EDA.  En realidad, no importa qué herramientas del proveedor se estén utilizando. Lo más importante es verificar bien los resultados de los análisis con respecto a los datos medidos. 

En mi opinión, los equipos más eficientes son meticulosos a la hora de validar los resultados.

Warner: Roger, gracias por la información y por compartir las noticias de nuestra alianza con Simberian y los beneficios que ésta brindará a los usuarios de Altium.

Paje: Todo un placer, Judy. Nos alegramos de seguir colaborando con el equipo de Altium.