Mentor Graphics解读：设计效率提升40%的秘密

　　从客观层面来说PCB设计“入门容易，精通很难”，现在，随着PCB尺寸要求越来越小，器件紧凑度越来越高，PCB设计的难度亦是不断上升。而且随着电子设计复杂程度的持续提高和工程师人力资源结构的不断变化，PCB行业正面临巨大的变革。在这一背景下，如何高效解决关键性的质量挑战问题，以及解决这些问题的有效设计过程都显得尤其重要。

　　作为PCB设计行业的市场及技术领导者Mentor Graphics一直致力于为电子工程师提供高性价比的电路设计解决方案。Mentor Graphics亚太区PCB资深业务发展总监孙自君透露了与之呼应的数据，在PCB设计软件行业内占据41%的市场份额、只需要21天就能够切换设计平台、设计效率提升40%，甚至使用Mentor Graphics工具的公司，其工程师的离职率相对而言都是比较低的。如何做到设计效率提升40%？我们从他们新近推出的两款产品上找答案。

　　日前，Mentor Graphics 在以前积累的强大的PADS技术经验基础之上，顺应市场演变推出了三款全新PADS系列产品，以满足电子工程师日益提高的设计需要。除了具备以前领先市场的PADS产品的易学易用等特点之外，全新的PADS系列还融合了高效设计与分析技术，性价比极高，可以处理各种复杂的电子问题。

　　PADS新产品包括：（1）PADS Standard-原理图和电路板设计，带有中心库、封装创建向导和归档管理功能。（2）PADS Standard Plus-除了PADS Standard功能以外，还有先进的电路约束管理器、高速电路设计和拓扑结构更改、PCB中心库的创建和管理、支持HyperLynx的信号/热/模拟仿真等。（3）PADS Professional-除了PADS Standard Plus功能以外，还包括Xpedition所使用的相关技术，如人工智能草图布线器、2D/3D实时同步设计、按功能模块布局、器件和网路浏览器、生产准备和设计审查/比较。

　　据Mentor Graphics 系统设计部门事业发展经理David Wiens 介绍，使用PADS的好处在于能够用更短的时间、更少的迭代和费用获得可行性设计并将其更快地推向市场。工程师有更多的时间大胆地进行设计，追寻性能和功能上的极致表现。Mentor Graphics PADS与竞争对手的产品相比有很多优势，比如先进的PCB布局，如2D/3D布局、Sketch Router、拥有零件库访问权限，以实现最复杂的设计。约束管理器可以保证高速设计的拓扑结构图和可制造性分析的正确性，尽可能使产品从设计到制造一次性成功，这极大地提高了效率。而进行信号完整性分析/热/模拟仿真、DRC和DDRx检查及IR压降分析、独立设计检查，从而最大限度减少昂贵而费时的验证周期，可以及时验证制造设计和测试设计，做好制造准备。而且不同版本的PADS可以对应不同的需求者，独立工程师、大型企业的设计团队、独立项目级工程师都能够借助PADS提升设计效率。

　　跨越IC、封装和PCB的融合与创新

　　任何产品设计都会涉及电子、机械和软件等多种约束，芯片-封装-电路板设计这三个阶段之间一般是密不透风的，会由于某一个阶段的瓶颈而影响下一阶段的设计，如何确保 IC、封装和 PCB 相互优化，以通过高效减少层数、优化互连路径，以及精简/自动化对设计流程的控制，降低封装基板和 PCB 成本？这跨越IC、封装和PCB三个大的步骤，在很多时候还是跨公司的，现在很多企业已经认识到，若无协同设计 IC、封装和电路板的能力，将不可能及时设计出最佳的系统，就没有办法说抢占市场高地。

　　Mentor想改变这种现状，建立标准化系统设计平台，从而实现真正双向、一致和同一套规则的流程。这也是Xpedition Package Integrator 流程的意义所在：实现协同设计、减少设计改版、改进产品整体品质、缩短产品交付周期。

　　Xpedition Package Integrator能够在单个视图中实现跨域互连可视化，并提供功能强大、全面且直观易用的多模物理 Layout 工具，可为 PCB、MCM、SiP、RF、软硬板和 BGA 设计提供业界领先的布线技术。还包括约束管理、库管理、连接管理、电气建模、ESO/DRC、物理层设计、热仿真和生产等。其是一个跨越的集成平台，一个软件就可以实现装配规划和优化。Package Integrator 解决方案可自动规划、装配和优化当今复杂的多芯片封装。它采用一种独特的虚拟芯片模型概念，可真正实现 IC 到封装协同优化。为了支持对计划的新产品进行早期的营销层面研究，用户现在只需使用最少的源数据即可以规划、装配和优化复杂的系统。这款新的 Package Integrator 流程让设计团队能够实现更快、更高效的物理布线路径和无缝的工具集成，从而实现快速的样机制作，推进生产流程。

　　值得一提的是，Xpedition Package Integrator 产品还提供了业界第一个用于球栅阵列 （BGA） 球映射规划和优化的正式流程。该流程根据用户规则定义、基于“智能管脚”的概念。此外，还采用一个突破性的多模式连接管理系统（结合了硬件描述语言 （HDL）、电子表格和原理图），可提供跨域管脚映射和系统级跨域逻辑验证。

　　David Wiens强调，现阶段的芯片和系统的复杂性已经远远超出了人们的预期，电气系统设计和制造不断增加的复杂性亦是不断提升，而很多设计软件并没有从实质上把复杂设计简单化，相反，工程师还需要花很多时间去学习使用不同的软件工具，现在Mentor 只用一种工具就能保质保量地完成所有事情，特别是对芯片、封装和电路板协同设计而言，Mentor 最新的Xpedition Package Integrator 流程能够在节省时间和成本的同时，提高先进系统的整体质量和性能，从而让系统设计师能够达到最佳的生产率。