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隨著5G通信、物聯(lián)網、自動駕駛等新興技術的蓬勃發(fā)展，電子設備的復雜度不斷增加。一方面，芯片集成度、高速傳輸技術、PCB工藝技術的不斷演進，使得電子系統(tǒng)功能設計與互連定義變得日趨復雜，原理圖設計成為系統(tǒng)功能與邏輯設計的重要環(huán)節(jié)；另一方面，電子產品的復雜度不斷發(fā)展，對更高性能、更大規(guī)模、更可靠的PCB設計需求不斷增加。設計工程師不得不應對日益復雜的電路布局，更緊迫的交付時間與更頻繁的產品迭代。這無疑對EDA軟件的開發(fā)者提出了更高要求。
面對這一情況，上海合見工業(yè)軟件集團有限公司（以下簡稱合見工軟）日前推出具有自主知識產權的系統(tǒng)級EDA平臺UniVista Archer。其中，Archer PCB是一款PCB板級EDA產品，可以支持復雜大規(guī)模電路板設計，Archer Schematic則是板級系統(tǒng)電路設計的原理工具。兩者均采用全新的先進數(shù)據架構，大幅提升產品性能，可以解決高速、多層PCB設計中帶來的設計與仿真挑戰(zhàn)，滿足日益復雜的電子系統(tǒng)設計需求。
與此同時，UniVista Archer還可與合見工軟此前推出的UniVista EDMPro等EDA產品進行有效協(xié)同，共同構建了合見工軟“元器件庫+數(shù)據管理+流程管理+設計工具”的電子系統(tǒng)級的EDA解決方案，助力技術創(chuàng)新與產業(yè)升級。
近日，EDICON跨越中國2024－成都會議召開。這是國內微波射頻領域的重要活動之一。合見工軟系統(tǒng)級EDA市場產品總監(jiān)戴維分享了題為“合見工軟系統(tǒng)級EDA在射頻及微波設計中的應用”的演講，以射頻及微波器件的設計為例，闡述了合見工軟在系統(tǒng)級EDA領域的布局。
▲合見工軟系統(tǒng)級EDA市場產品總監(jiān)戴維
系統(tǒng)級設計成重要發(fā)展趨勢
射頻及微波器件作為無線通信設備的核心部件，負責信號的發(fā)射、接收、放大、濾波、調制解調等功能。在5G通信、物聯(lián)網、自動駕駛等新興技術的蓬勃發(fā)展的大背景下，它的設計亦需從系統(tǒng)角度出發(fā)，如此方能把握全面、高效、精準的要求，確保通信信號的穩(wěn)定傳輸和高效處理。這無疑會對EDA軟件的開發(fā)者提出更嚴苛的要求，從PCB板級出發(fā)，對芯片設計方法與流程進行更新?lián)Q代，系統(tǒng)設計成為重要的發(fā)展趨勢。
根據戴維的介紹，當前進行射頻微波電路PCB板級設計時復雜度越來越高，涉及材料選擇及疊層設計、布局與布線復雜性、復雜銅皮的處理及修改、仿真與測試等多方面的挑戰(zhàn)。
在材料選擇及疊層設計方面
由于射頻信號對介質損耗和介電常數(shù)極為敏感，設計師必須精心挑選合適的基板材料，并合理規(guī)劃疊層結構，以確保信號傳輸?shù)耐暾院托?。這一過程不僅要考慮材料的電氣性能，還要兼顧其機械特性和成本因素，使得設計變得極為復雜。
在布局與布線方面
射頻微波電路對走線的精度要求極高，任何微小的誤差都可能導致信號失真或干擾。設計師需要在有限的空間內，巧妙地安排各組件的位置，并采用精確的布線策略，以最小化傳輸線效應和電磁干擾。這種對細節(jié)的關注極大地增加了設計的復雜性和難度。
在復雜銅皮的處理及修改方面
射頻電路中，銅皮不僅用于導電，還常常作為接地層或屏蔽層來減少干擾。然而，隨著設計頻率的提高，銅皮的形狀、尺寸和分布都會對電路性能產生顯著影響。因此，設計師需要對銅皮進行精細的處理和優(yōu)化，這包括精確的切割、形狀調整以及與其他元件的協(xié)調配合，這些操作都極為煩瑣且容易出錯。
在仿真與測試方面
仿真與測試是射頻微波電路設計中不可或缺的一環(huán)。由于射頻信號的特殊性，設計完成后必須通過精確的仿真來預測電路性能，并通過實際測試來驗證仿真結果的準確性。這一過程不僅要求設計師具備深厚的電磁場理論基礎和仿真軟件操作技能，還需要配備高精度的測試設備和專業(yè)的測試環(huán)境，進一步加劇了設計的復雜度。
UniVista Archer對PCB板級設計形成有效支撐
這種來自多個方面的復雜度挑戰(zhàn)，正需要設計工程師采用系統(tǒng)級EDA工具輔助加以應對。合見工軟系統(tǒng)級EDA平臺的高效數(shù)據協(xié)同管理、高性能的軟件響應及價格、高可靠性、穩(wěn)定性，可顯著提高設計效率，縮短設計周期，降低設計成本，并支持復雜系統(tǒng)的設計、生產和驗證。
根據戴維的介紹，合見工軟日前推出的UniVista Archer平臺，Archer PCB可以支持復雜大規(guī)模電路板設計，支持在統(tǒng)一的設計環(huán)境中完成從原理圖網表導入到光繪等生產數(shù)據輸出的全流程。設計工程師在進行RF設計時，經常會用到Super Copy、銅皮的布爾運算、銅皮的高效編輯、第三方數(shù)據導入、設計的實時圖形捕捉、設計輸出等功能。而Archer PCB具備完整的PCB設計Flow界面，支持歷史數(shù)據導入，準確豐富的生產數(shù)據輸出，具備較低的工具轉換學習成本，支持中文輸入及中文菜單，支持客制化菜單及圖標，支持Window&Linux系統(tǒng)等優(yōu)勢，可對RF設計進行有效支持。
戴維現(xiàn)場展示了在射頻的PCB層面進行設計時，Archer PCB的部分功能，其高效快速的鋪銅設計可有效完成動態(tài)銅皮設置，簡單靈活的走線設計可實現(xiàn)交互式布線，豐富的規(guī)則約束和嚴謹?shù)腄RC檢查可有效約束管理器及進行DRC交互。
Archer Schematic是一款板級系統(tǒng)電路設計的原理工具產品，同樣具備完整的原理圖設計Flow界面，支持歷史設計數(shù)據導入，支持版本管理及協(xié)同設計，支持可配置BOM&網表輸出，支持CIS&EDA庫選型模式，支持Window&Linux系統(tǒng)，可以對用戶設計進行有效支撐。在進行射頻微波電路設計中，往往需要用到自動網絡連接，網絡修改，靈活的位號分配，原理圖規(guī)則檢查，BOM&SCH生成，網絡短接提醒等。Archer Schematic對這些需求可以完全滿足。
有效協(xié)同共同構建電子系統(tǒng)級EDA解決方案
戴維強調，UniVista Archer是合見工軟系統(tǒng)級EDA的重要平臺產品，其中Archer PCB和Archer Schematic，并非各自獨立存在，而是設計交互，相互協(xié)同。在射頻微波電路領域之外，UniVista Archer還在存儲、通信、網絡設備、移動終端等領域的頭部企業(yè)中成功進行部署應用。
另外，合見工軟此前亦發(fā)布多款系統(tǒng)級EDA產品，如去年10月宣布推出的新一代電子系統(tǒng)研發(fā)管理平臺UniVista EDMPro。與前一代相比，其在多個組件上進行了技術創(chuàng)新與迭代，具備規(guī)則的自定義、多線程檢查等能力，從而提升了規(guī)則執(zhí)行效率，支持多場景、多設計高效切換等。而UniVista Archer平臺亦可有效與UniVista EDMPro等進行協(xié)同，共同構建了合見工軟“元器件庫+數(shù)據管理+流程管理+設計工具”的電子系統(tǒng)級的EDA解決方案。
戴維還介紹了國內頭部通信公司采用合見工軟系統(tǒng)級EDA的一個設計應用案例。整個產品的設計規(guī)模為Pin（2703）、Part（761）、Net（912）、Layer（12層）、Size（418 X 120 mm），信號種類包括PCIE、SGMII、LB address/data。采用UniVista Archer平臺工具，8個工作日就完成了全部工作，驗證結果證明完成了實際設計全流程功能。
UniVista Archer的優(yōu)良性能，也獲得用戶好評。在某頭部存儲公司的反饋中稱：完成多款PCB設計數(shù)據驗證，結果優(yōu)秀；完成多款PCB設計導入后的生產數(shù)據輸出，結果優(yōu)秀；達成客戶公司國產化KPI指標的國產EDA產品；完成合見工具量產設計驗證——設計、生產、貼裝、測試；設計質量、效率滿足需求。
在電子系統(tǒng)越來越復雜的當下，合見工軟公司憑借其深厚的EDA技術積累，所推出的UniVista Archer（Archer Schematic和Archer PCB）等系統(tǒng)級EDA產品，正逐步成為大規(guī)模PCB設計領域不可或缺的重要工具，助力設計工程師克服挑戰(zhàn)，推動技術創(chuàng)新與產業(yè)升級。
關于合見工軟
上海合見工業(yè)軟件集團有限公司（簡稱“合見工軟”）作為自主創(chuàng)新的高性能工業(yè)軟件及解決方案提供商，以EDA（電子設計自動化，Electronic Design Automation）領域為首先突破方向，致力于幫助半導體芯片企業(yè)解決在創(chuàng)新與發(fā)展過程中所面臨的嚴峻挑戰(zhàn)和關鍵問題，并成為他們值得信賴的合作伙伴。
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