2022 SPB 17.4 版本更新 I SystemPI 允许自定义搭建链路进行系统级电压降仿真分析

2022-10-28
3:08 下午

随着现代高速信号的速率越来越快，信号边沿越来越陡，芯片的供电电压进一步降低，时钟频率和数据读取速率的增加需要消耗更多的电能。在进行电子系统信号完整性分析研究的同时，如何提供稳定可靠的电源给电子系统也已成为重点研究方向之一。

Sigrity SystemPI 是一款系统级的电源完整性仿真工具，能提供直流电压降分析和电源时域噪声与电源PDN 阻抗分析，同时也能支持电源完整性分析的流程定制。Sigrity SystemPI 主要应用于直流和交流电源完整性问题中，能为IC 封装、互连电缆、PCB、连接器等系统互连电源完整性问题提供解决方法。帮助工程师在不增加项目额外成本，不影响项目进度的前提下，实现项目的设计改进与性能提升。

四大功能优势如下：

Sigrity SystemPI 中建立了通用拓扑和标准接口，允许其与 Cadence Celsius Thermal Solver 集成 Sigrity Advanced PTI 从通用拓扑互连环境中执行自动分析并且同步到电源完整性分析中去。

高度灵活的拓扑环境能够支持从发送电压源到接收电流源的所有组件的电源完整性分析及电热混合仿真分析。拓扑接口的灵活性允许进行早期分析，和执行假设分析，帮助推动跨多结构电源分配网络 PDN 的性能规范分析。随着设计工作的进行，可以交换替代提取的 PDN 模型，以拓展出设计中的更多细节。

允许使用从 Sigrity PowerSI 和 Cadence Clarity 3D Solver 中提取 Z 参数模型用于 PDN 分析，也能够兼容其他互连建模工具及 3D 求解器的 Z 参数建模结果，能够支持 Cadence Voltus 创建的仿真模型，进而支持实现 IC 芯片的电源完整性解决方案。

通过模块化的设计思路，Sigrity SystemPI 可以快速搭建出电源完整性仿真的原理图模块电路，可视化仿真和模拟整个 PDN，包括 VRM、PCB、封装、连接器及 S 参数模型，提供一站式 PDN 分析结果。

在同一环境中进行 IR 直流电压降分析、电压纹波噪声分析、电源 PDN 阻抗分析。

Sigrity SystemPI系统电源仿真亮点——

1# 允许自定义搭建链路进行系统级电压降仿真分析

接下来使用一个实例来讲解使用 Sigrty SystemPI 搭建链路进行系统级 IR Drop 直流电压降的分析方法。

1►实例讲解 · 图文版

1、首先，选择 DC IR Drop Analysis 直流电压降分析模式，选择 blank Topology 空白拓扑，Simple_dc_template 是内置的一个简易的直流仿真拓扑模板。

2、Component Model Setup 设置元件模型配置，Manage Libraries 用来配置和管理模型的库，允许支持对本地项目库的设置和编辑管理，也允许调用 AMM 外部系统库。能导入 AMM 外部库，导入库的清单，打开和管理分析库文件等。

3、Launch Analysis Model Manager 用来启动元件的模型管理器，在模型管理器窗口中，能够对项目库和外部的库文件进行查阅、编辑、删除、修改等设置。并且可以分析模型库中元件的参数，包括电容、电阻、电感、VRM、连接器、封装、SPICE模型等。

4、使用Block模块可以搭建仿真的互连链路，按照需要仿真的互连来搭建电压降的仿真模块原理图。

5、选项 SnP 的 Block 在属性里面可以导入 S 参数。设置端口后导入的 S 参数就会以 Block 模块的方式显示出来，S 参数的端口会按照设置好的方式进行排列。

6、添加电压源 VRM 和添加串联电阻模型，支持对 VRM 电压参数和电阻数值进行参数修改。VRM 电压源模型支持对电压、电源的 PIN 网络名称、PIN 的数量、PIN 寄生电阻修改。Ground Net 是 GND 网络，支持 GND 网络名称修改、PIN 数量、 PIN 的名称、寄生电阻等进行设置修改。点击端口可以拉出连接线关联到 SnP 与 S 参数形成互连链路。

7、选择 Sink 负载模型，支持 Sink 对电流源参数进行修改，Block Name 名称修改。电流源支持等电流和等电压模式，Power Net 是电源网络，也可修改电源的 PIN 数量、电源 PIN 的名称。Ground Net 是 GND 网络，支持 GND 网络名称修改、电源的 PIN 数量、电源 PIN 的名称的修改。点击端口可以拉出连接线关联到 SnP 与 S 参数形成互连链路。

8、Set Analysis Options 用来设置分析的可选项，Circuit Simulation 引擎使用 SPDSIM。

9、Set DC IR Drop Analysis 设置直流电压降分析的参数，Voltage Reference Node 设置参考的节点网络等数据，Nominal Voltage 电压设置，Output Tolerance 电压输出公差。

10、Set Sinks 负载参数设置，Model Equal Current 等电流模式，Nominal Voltage 标称电压设置，Power/Ground Net 电源和 GND 网络设置，Upper Tolerance（+V 正公差设置，Lower Tolerance（-V）正公差设置，P/F Mode Worst 通过/失败模式。

11、Terminate Unconnected Pins 端接未使用的 PIN 的模型设置，未使用的电源 PIN 的设置，Ground PIN 的设置。

12、执行仿真后，就可以看到直流电压降的仿真结果及运行的公差。

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