Le funzionalità di progettazione ad alta velocità sono in forte crescita grazie alla partnership tra Altium® e Simberian

Buon anno da Altium^®! Nel nostro primo articolo dell'anno, parliamo con Roger Paje, vicepresidente vendite e marketing di Simberian, della nostra recente partnership formale e di come la loro tecnologia altamente accurata di field solver stia aiutando ad introdurre nuove capacità di progettazione ad alta velocità in Altium Designer^®, come il Layer Stack, l'impedenza e la modellazione della rugosità di superficie. Questi miglioramenti che sono iniziati in Altium Designer 19, sono stati ampliati e sviluppati in Altium Designer 20 e abbiamo molto altro ancora in serbo per il futuro.

Judy Warner: Roger, puoi parlarci di Simberian e di quale sia il tuo ruolo all'interno dell'azienda

Roger Paje: Simberian sviluppa software di simulazione elettromagnetica per l'analisi di integrità del segnale (Signal Integrity) di strutture e schede PCB. La nostra missione è quella di fornire agli ingegneri risultati accurati, convalidati attraverso misurazioni reali effettuate in collaborazione con i nostri partner tecnologici. Il mio ruolo di vicepresidente delle vendite e del marketing comprende la collaborazione con i clienti, oltre alla partecipazione con la signal integrity community, per produrre un software che consenta di verificare i progetti, in modo che funzionino fin dal primo tentativo.

Warner: Di recente Altium^® e Simberian hanno annunciato una partnership formale. Puoi per favore condividere con noi quali effetti ha e avrà questa partnership per i progettisti PCB all'interno di Altium Designer^®?

Paje: La partnership tra Altium^® e Simberian ha un unico obiettivo: rendere disponibili ad un pubblico sempre più ampio di ingegneri analisi accurate dell'integrità di segnale. Queste analisi sono richieste e imposte da tecnologie come PCIe Gen 4/5 e DDR4. I progetti che inizieranno ad utilizzare questi nuovi standard avranno elevate velocità del canale seriale. Nel caso di PCIe Gen 4, ad esempio, i singoli canali seriali funzioneranno a 15,75 Gbps. Questi sono livelli di velocità rilevanti. Non sarà semplice trasferire il tuo progetto da Gen3 a Gen4. È richiesta un'analisi avanzata.

Warner: Oltre ai circuiti di modellazione, Simberian ha la capacità di modellare le caratteristiche dei materiali PCB laminati. Qual è il significato di questa funzione?

Paje: Le caratteristiche di modellazione del materiale sono un requisito assoluto alle velocità menzionate in precedenza. Senza essere troppo tecnici, poiché le velocità aumentano, l'effetto pelle (skin effect) inizia ad influenzare proporzionalmente il segnale, poiché la corrente utilizza solo le aree esterne del conduttore. Il segnale tenderà quindi a seguire ogni punto massimo di picco positivo e negativo della rugosità del conduttore esterno. Per questo abbiamo la necessità di modellarlo.

Questo significa che qualsiasi simulazione d'integrità di segnale deve iniziare con modelli dielettrici a banda larga e di rugosità del conduttore. Simberian supporta 4 metodi d'identificazione del modello di materiale laminato: GMS, SPP, SPP Light e T-Resonator. L'analisi dei collegamenti prevedibili inizia con i modelli del materiale e la geometria. Ciò costituisce la base per il resto delle analisi.

Warner: Quali funzionalità sono state aggiunte nelle versioni Altium Designer 19 e 20?

Paje: Altium Designer 19 ha introdotto per la prima volta il field solver di Simberian, con un numero limitato di geometrie che potevano essere analizzate. Vi sono state alcune limitazioni nella modellazione delle perdite.

Con Altium Designer 20, sono stati apportati miglioramenti significativi, in modo che la maggior parte delle geometrie di stack up siano ora supportate.  È stato inoltre svolto un lavoro per abbinare la precisione alle misurazioni, che ora includono la modellazione della rugosità superficiale dei conduttori.

Warner: Per favore, spiegaci quale impatto generale avranno queste nuove funzionalità sugli utenti Altium^® e sui progettisti che utilizzano velocità di progettazione molto elevate.

Paje: Queste modifiche consentiranno agli utenti di progettare comodamente circuiti di nuova generazione, oltre ad ottenere precise impedenze di livello e valori di ritardo, il tutto all'interno dell'ambiente Altium Designer^®. Questo è un punto di partenza fondamentale per comprendere le caratteristiche d'integrità di segnale del tuo progetto.

In Simberian, abbiamo oltre 10 anni di esperienza nella convalida dell'accuratezza dei nostri calcoli rispetto ai risultati misurati. È importante che gli ingegneri hardware si fidino dei risultati ottenuti dagli strumenti di analisi e siamo certi che i nostri calcoli forniranno loro l'accuratezza di cui hanno bisogno.

Warner: Dato che sei stato un progettista di schede, quali sono alcuni degli aspetti pratici da tenere in considerazione quando si eseguono progetti ad alta velocità?

Paje: Utilizzando la mia esperienza personale, ma soprattutto l'esperienza e i feedback dei nostri clienti, ci sono alcune caratteristiche che ho osservato nei progetti di successo rispetto a quelli non andati a buon fine. I progetti di successo sono in grado di indirizzare i propri obiettivi di prodotto partendo da un foglio di carta bianco, senza provare a "trasferire" un progetto basato sulla tecnologia di vecchia generazione a una tecnologia più recente e più veloce (da DDR3 a DDR4, ad esempio).

I team di successo hanno inoltre una serie di regole di progettazione nate dall'esperienza. Sanno cosa ha funzionato in passato, e cosa più importante, cosa non ha funzionato. Oggigiorno molti progetti PCB sono incredibilmente complessi e la scrupolosità delle regole aggiunge un livello di disciplina necessario per la realizzazione del progetto.

Infine, vedo che i team di progettazione di successo hanno davvero bisogno di comprendere i loro strumenti di simulazione EDA.  Non importa quali strumenti del fornitore vengano utilizzati, l'importante è il tuo livello di disciplina nel verificare i risultati dell'analisi rispetto ai dati misurati.  Vedo che i team di successo sono meticolosi nella convalida dei risultati.

Warner: Roger, grazie per le tue utili informazioni, per aver condiviso le notizie riguardanti la nostra partnership con Simberian e i vantaggi che questa collaborazione offrirà agli Utenti Altium^®.

Paje: Piacere mio, Judy. Non vediamo l'ora di raggiungere altri grandi traguardi assieme alla collaborazione del team Altium^®.