電源完整性仿真
關注創建者：匿名 創建時間：2022-05-09
電源完整性仿真的視頻教程
ANSYS SIwave電源完整性仿真操作詳解
本視頻是利用ANSYS SIwave軟件進行電源完整性仿真操作詳解視頻 ，對PCB電源直流壓降仿真，及電源完整性去耦電容自動優化仿真，從導入PCB設置，到仿真電源設置，電容選取，結果輸出審查，生成電源樹等全流程進行詳細操作講解。
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HFSS-PI實現芯片封裝電源網絡高效精準建模
在其今年發布的2019R3版本中，新增了電源完整性仿真求解器（HFSS-PI solver），可以精準快速的對芯片封裝進行3D全波的電源完整性仿真分析。 本直播將以講解結合實際操作的方式，介紹HFSS的新功能——HFSS-PI求解器 如何對芯片封裝電源進行仿真分析的整體解決方案。
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3DIC HBM的信號與電源完整性分析在AI芯片的應用
但是HBM設計實施卻很困難，除了滿足嚴苛的interposer設計規則及信號完整性規則外，還必須考慮高位寬（1024 bits/2048 bits甚至4096 Bits）同步開關噪聲問題。本次研討會將聚焦HBM設計面臨的挑戰，并以一個全新的視角刨析針對3DIC HBM信號和電源完整性問題和相應的解決方案。
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電源完整性仿真的實例教程
【電源/地阻抗分析問題總結】
1、PCB的電源地阻抗分析是解決電源地噪聲的關鍵所在，也是PI分析很重要的一步，本章節主要通過實例來說明分析過程；
2、電源地平面結構會對阻抗分析結果產生重要影響；
3、電容的引線方式與過孔的選擇在高速PCB的電源系統分析中不可忽視，尤其在高頻段；
4、由于本文的篇幅有限，對PI仿真的目標阻抗計算，退耦電容的計算、電容的選取、PCB的材料與結構對阻抗的影響等沒有作詳細介紹，大家可以參閱PI設計的相關文檔。
四、結束語
本文主要介紹了高速系統的信號/電源完整性分析及實現方法，集中介紹了電源完整性/信號完整性分析對EMI控制的影響，指出了信號/電源完整性仿真設計和EMC設計的內在聯系，介紹了信號完整性分析和電源完整性分析中應當注意的問題，最后以實例說明PI分析中阻抗分析的過程，希望本文對于從事這方面工作的開發人員能有所借鑒。
高速電路的設計設計過程往往是一個不斷反復的過程，EMC問題的分析與解決過程涉及到電路設計、EDA設計、可靠性設計等方方面面的內容，PCB設計尤其是高速PCB設計優劣是EMI能否得到控制的重要方面，這一點已經被實踐所證明，嚴格的信號完整性仿真與電源完整性仿真可以幫助我們最終解決EMC問題，器件和單板的EMI控制是從根本上解決問題，可以給系統最大的設計空間，這對于提高系統的穩定性和可靠性起到非常重要的作用。
展開 十多年來，優飛迪科技在數字孿生、工業軟件尤其仿真技術、物聯網技術開發等領域積累了豐富的經驗，并在這些領域擁有數十項獨立自主的知識產權。同時，優飛迪科技也與國際和國內的主要頭部工業軟件廠商建立了戰略合作關系，能夠為客戶提供完整的產品開發平臺解決方案。
優飛迪科技技術團隊實力雄厚，主要成員均來自于國內外頂尖學府、并在相關領域有豐富的工作經驗，能為客戶提供“全心U+端到端服務”。
ANSYS官方將特別推出一系列ANSYS網絡研討會，不僅包含ANSYS 2019 R3 新版本功能介紹，同時也包括最新的行業熱點解決方案，ANSYS將與各位深入探討行業熱點趨勢，諸如無人駕駛、PCB結構可靠性、天線設計、數字孿生等等。
在此系列網絡研討會結束后，ANSYS將官方抽取1名幸運者，TA將獲得華為最新發布的Mate 30 1臺！
本期研討會
《HFSS-PI實現芯片封裝電源網絡高效精準建模》
日期/時間
2019年10月29日20:00 – 21:00
課程受眾
芯片、封裝、PCB等關心電源完整性的所有的電子產品相關公司
講師簡介
張百玲
SI&PI仿真軟件專家，對信號完整性和電源完整性仿真分析有系統性了解和研究現任ANSYS中國高級應用工程，負責ANSYS平臺信號完整性和電源完整性相關產品的整體解決方案。
課程簡介
隨著芯片封裝小型化及低電壓大電流的需求，PCB和封裝的噪聲容限越來越小，供電系統要求更加嚴格的設計，芯片、封裝、系統的電源完整性仿真分析已經成為評估供電系統好壞的必要手段.
HFSS軟件一直致力于高頻電磁場方面的研發和應用，基于其全方面的底層求解器能力，得到了廣泛的應用和認可。在其今年發布的2019R3版本中，新增了電源完整性仿真求解器（HFSS-PI solver），可以精準快速的對芯片封裝進行3D全波的電源完整性仿真分析。
本直播將以講解結合實際操作的方式，介紹HFSS的新功能——HFSS-PI求解器 如何對芯片封裝電源進行仿真分析的整體解決方案。
展開 在高速電路設計的領域里，電源完整性（Power Integrity, PI）已成為確保系統穩定運行的關鍵要素。隨著信號頻率的不斷攀升，電源網絡中的噪聲和阻抗不匹配問題日益凸顯，對設計工程師提出了前所未有的挑戰。在此背景下，一款高效、精準且易于使用的電源完整性分析工具顯得尤為重要。
一、電源完整性分析的重要性
在高速數字系統中，電源完整性直接關聯到信號的完整性、系統的穩定性和能效。電源網絡中的任何波動或噪聲都可能引起信號質量的惡化，導致數據傳輸錯誤、系統崩潰甚至硬件損壞。因此，在設計初期就進行詳盡的電源完整性分析，預測并解決潛在問題，是確保產品成功的關鍵步驟。
傳統上，電源完整性分析依賴于復雜的數學模型和耗時的仿真過程，這對設計工程師的專業技能和時間管理提出了極高要求。然而，隨著技術的進步和設計復雜度的增加，傳統的分析手段已難以滿足當前高速電路設計的需求。因此，市場迫切需要一款能夠簡化分析流程、提高分析精度并支持先進設計特性的電源完整性分析工具。
二、Wisim DC：國產EDA軟件的璀璨明珠
Wisim DC是一款高效、高性能的平臺級電源完整性EDA物理驗證仿真工具。可快速診斷IC封裝和系統級板圖內的設計缺陷和電源管理風險，通過定位板圖中的“熱點”，自動優化VRM感應線位置，使系統PDN達到最優設計。
基于三維全波電磁場有限元FEM理論，運用2D/3D自適應網格剖分技術和自動對齊約簡技術，搭配大規模稀疏矩陣求解器和先進的并行計算技術。使得Wisim DC可以仿真跨多個數量級的大尺度的多層版圖時表現出卓越的HPC仿真計算能力。
Wisim DC主界面
Wisim DC集成了最新的電源完整性分析技術和先進的設計理念，旨在為設計工程師提供一個高效、準確且易于上手的分析平臺。
展開 Ansys多物理場平臺提供經過驗證的解決方案，可應對仿真和管理異構2.5D/3D-IC多芯片系統的電源和熱效應方面的挑戰
主要亮點
Ansys? Redhawk-SC?和Ansys? Redhawk-SC Electrothermal?多物理場電源完整性與3D-IC熱完整性平臺均通過認證，可與三星Foundry X-Cube技術共同用于3D封裝
Ansys? Icepak?被用于驗證RedHawk-SC Electrothermal的預測準確度
Ansys宣布Ansys RedHawk電源完整性和熱驗證平臺已通過三星Foundry認證，可用于其異構多芯片封裝技術系列。三星與Ansys的合作證明電源和熱管理對于先進的并排（2.5D）和3D集成電路（3D-IC）系統的可靠性和性能的重要性。
3D-IC技術既能夠使眾多用于高性能計算、智能手機、網絡、人工智能和圖形處理的領先半導體產品成為可能，也可以幫助企業在其市場上實現競爭差異化。三星可提供一系列2.5D封裝選項（I-Cube和H-Cube），以及采用X-Cube技術的3D垂直堆疊。多個芯片的高密度集成帶來了散熱方面的重大挑戰；單個芯片可以消耗超過100W的功率，因此必須通過極為精細的微凸點連接進行布線。
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電源完整性仿真的最新內容
應對廣泛物理尺度范圍的挑戰，需要仿真工具的支持，例如新思科技RedHawk-SC電源完整性仿真軟件、用于簽核的新思科技Exalto芯片優化電磁建模軟件、用于大型IP和3D集成電路（3D-IC）的新思科技PathFinder-SC靜電放電可靠性簽核，以及其他新思科技高性能計算（HPC）和數據中心解決方案。這些工具能夠在處理不同物理尺度問題時無縫銜接，同時保持準確性和計算效率。
Ansys HFSS?PI引入了全新的寬帶3D電源完整性仿真功能，其性能足以應對當今的IC、封裝和電路板供電挑戰。HFSS?PI專為新一代芯片?封裝集成、更高密度布局和先進3D封裝而打造，可實現大規模3D電源完整性分析，并深入解析復雜耦合機制和回流路徑行為。
一期一會 | 什么是電源完整性？3個月前
電源完整性的測量和分析
即使在經過廣泛的仿真和電源完整性簽核后，大多數設計流程仍然需要物理測試。測試臺上所需的測量和分析與仿真中使用的測量和分析類似。工程師或技術人員將探針放置在PCB上的關鍵位置，來測量隨時間變化的電壓值。然后，示波器可以使用這些數據生成眼圖，以比較輸入和輸出信號。
此外，使用熱成像攝像頭或熱電偶來監控隨時間變化的溫度，也是物理測試中的必要部分。
二、Wisim DC：國產EDA軟件的璀璨明珠
Wisim DC是一款高效、高性能的平臺級電源完整性EDA物理驗證仿真工具。可快速診斷IC封裝和系統級板圖內的設計缺陷和電源管理風險，通過定位板圖中的“熱點”，自動優化VRM感應線位置，使系統PDN達到最優設計。
無論是使用來自Ansys Mechanical軟件（MCAD）的3D計算機輔助設計，還是2D布局設計，Samtec的信號和電源完整性仿真都可以在Ansys Electronics Desktop平臺上完成，在該平臺中，兩個工作流程可以相互“通信”，交換設計仿真和參數數據，以實現全面的工作流程，從而為工程師節省時間。
在光伏逆變器與儲能系統向著更高功率密度、更高可靠性飛速發展的今天，先進的仿真技術已成為產品研發與創新的核心驅動力。Ansys與陽光電源等行業領袖的深度合作，正不斷突破技術邊界，解決工程實踐中的棘手難題。
在Ansys2025全球仿真大會中國站現場，技術鄰有幸邀請到陽光電源中央研究院仿真主管（結構仿真資深工程師）武文杰博士，請他分享在結構及熱力學仿真領域的寶貴經驗，并深入探討Ansys技術平臺如何助力陽光電源應對多物理場耦合挑戰
2.5DIC 硅中介電源是 2.5D 集成芯片（2.5DIC）技術中，通過硅中介層為堆疊或并排集成的各種芯片提供電源分配、傳輸和管理的系統。在 2.5D 集成芯片（2.5DIC）中，硅中介層（Silicon Interposer）作為異構芯片（如邏輯芯片、存儲芯片、加速器等）的 “互連樞紐”，其電源完整性（Power Integrity, PI） 和可靠性（Reliability）
6月26日，Ansys半導體事業部技術經理以『RedHawk-SC ROM/3DIC解決方案和成功案例分享』為主題與大家交流溝通，歡迎半導體、電子方面工程師預約學習??
時間：6月26日（星期四），16：00-17：00
內容簡介：Ansys RedHawk-SC最新的ROM(Reduced Order Modeling)技術，通過其特有的物理和電學建模方式使得超大規模全芯片電源完整性可靠性仿真能夠實現快速分層分析
（2）Ansys解決方案
考慮芯片性能，對芯片、封裝和PCB板進行整體仿真優化；
準確提取封裝和PCB板上的電磁場參數；
協同進行系統級信號完整性和電源完整性等仿真；
結合Ansys強大的多物理場求解功能，進行系統級散熱和封裝、板級的結構可靠性仿真等。
Ansys電源系統仿真平臺
電源系統仿真流程
Layout接口及模型assemble功能
無源分析
DC仿真流程
DC仿真結果
DC仿真自動化
DC仿真：SIwave-DC with Icepak Thermal
AC阻抗仿真流程
AC阻抗仿真結果
系統AC阻抗仿真方式
AC阻抗手動優化策略
