신호 무결성 및 전력 무결성(SI/PI)은 고속 전자 설계의 중요한 측면으로, 직렬화/역직렬화(Serializer/Deserialize, SERD) 및 더블 데이터 레이트(DDR) 메모리 인터페이스와 같은 고속 데이터를 정확하고 안정적으로 전송되도록 보장합니다. 최신 전자 설계의 복잡성이 증가함에 따라 강력한 SI/PI 성능을 달성하는 것이 그 어느 때보다 어려워졌습니다. 그러나 SI/PI 설계에서 자동화, 특히 PyAEDT와 같은 Python 기반 라이브러리를 통한 자동화를 도입하면서 워크플로가 혁신되어 업계에 상당한 이점을 가져왔습니다.
1. 설계 반복 가속화 및 엔지니어링 시간 단축
SI/PI 설계에서 자동화의 가장 중요한 이점 중 하나는 설계 반복의 가속화로, 전자기(EM) 시뮬레이션을 설정하는 데 필요한 엔지니어링 시간이 크게 단축된다는 점입니다. EM 시뮬레이션은 SI/PI 성능을 정확하게 예측하는 데 필수적이지만 복잡하고 시간이 많이 소요되는 설정 프로세스가 필요한 경우가 많습니다. 엔지니어는 포트 정의, 스택업 및 재료 속성, 경계 조건, 컷아웃 주파수 스윕 등을 비롯한 많은 매개변수를 정의해야 합니다. 이러한 작업을 수동으로 수행할 경우 많은 노동이 필요할 뿐만 아니라 오류가 발생하기 쉽습니다.
자동화는 설계의 복잡성에 따라 시뮬레이션 설정을 몇 분 또는 몇 시간에서 몇 초로 단축하여 이러한 과제에 대한 솔루션을 제공합니다. 설정 프로세스를 스크립트로 작성하면 엔지니어가 여러 설계 반복을 통해 검증된 설정을 재사용할 수 있으므로 일관성과 정확성을 보장할 수 있습니다. 이 접근 방식은 필요한 수동 단계의 수를 최소화하고, 오류 가능성을 줄이며, 시뮬레이션 프로세스의 속도를 크게 높입니다. 자동화 스크립트를 통해 매번 설정이 일관되고 올바른지 확인할 수 있으므로 엔지니어는 더 이상 입력 누락이나 잘못된 구성에 대해 걱정할 필요가 없습니다.
또한 이러한 반복 작업을 자동화하여 시간을 절약하면 엔지니어가 시뮬레이션 결과를 탐색하고 분석하는 데 더 집중할 수 있습니다. 이렇게 하여 설정에서 분석으로 초점을 전환하면 생산성이 향상될 뿐만 아니라 설계의 성능에 대한 심층적인 통찰력을 얻을 수 있으므로 더 나은 설계 결정을 내릴 수 있습니다.
2. 레이아웃 전 형상 생성 및 레이아웃 후 설계의 매개변수화
SI/PI 설계에서 자동화의 또 다른 주요 이점은 레이아웃 기본 요소를 쉽게 생성, 수정 및 매개변수화하는 기능입니다. 레이아웃을 Ansys Electronics Desktop(AEDT) 전자 시스템 설계 플랫폼으로 가져올 경우, 엔지니어는 종종 설계의 다양한 측면을 매개변수화하고 제조 변형이 성능에 미치는 영향을 평가해야 합니다.
예를 들어, 20개 레이어 PCB의 고속 직렬 링크 설계에서 엔지니어는 DC에서 수십 GHz까지 임피던스 불일치를 최소화하기 위해 중요한 VIA 상호 연결의 효과를 평가해야 할 수 있습니다. 최적화되지 않은 VIA 설계는 높은 반사 손실을 초래하고 채널 성능에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 낮은 반사 손실 신호 VIA를 얻기 위해서는 안티 패드(anti-pad) 크기, 패드 크기 및 VIA 배럴(barrels)과 같은 VIA 패드스택(padstack)의 영향을 이해해야 합니다.
수많은 전송 선로 섹션에서 이러한 기능을 수동으로 매개변수화하고 분석하는 것은 시간이 매우 오래 걸리며 쉽게 오류가 발생할 수 있습니다. 그러나 자동화를 사용하면 이러한 작업을 짧은 시간 내에 완료할 수 있습니다. PyAEDT를 사용하면 엔지니어가 Ansys Electronics Data Base(EDB) API에 액세스하고 매개변수화 프로세스를 스크립팅할 수 있으므로 형상을 신속하게 수정하고 제조 공차가 성능에 미치는 영향을 평가할 수 있습니다. 이 기능은 설계 프로세스의 속도를 높일 뿐만 아니라 포괄적인 설계 변형 탐색을 지원하여 보다 견고한 설계를 가능하게 합니다.
설계 기능의 매개변수화 및 분석을 자동화함으로써 엔지니어는 다양한 설계 가능성을 효율적으로 모색하고 성능을 최적화하며 설계가 제조 요구 사항을 충족하도록 보장할 수 있습니다. 이러한 간소화된 접근 방식은 비용이 많이 드는 설계 오류의 위험을 줄이고 전반적인 설계 품질을 향상시킵니다.
3. 테이프 아웃 및 생산 전 위험 최소화
SI/PI 설계에서 자동화의 세 번째 주요 이점은 테이프 아웃 및 생산 전 위험의 최소화입니다. 전자 산업에서는 설계 단계에서 실수가 발생하면 비용이 많이 드는 재작업, 지연 및 제품 고장으로까지 이어질 수 있습니다. 설계가 점점 더 복잡해짐에 따라 엄격한 검증 및 표준화의 필요성이 더욱 중요해지고 있습니다.
PyAEDT와 같은 자동화 도구는 설계 프로세스에서 더 나은 표준화 및 생산성 개선을 지원하여 이러한 위험을 최소화하는 데 중요한 역할을 합니다. 자동화된 워크플로를 사용하면 설계 가져오기, 전처리, 메싱, 솔버 설정 및 후처리와 같은 확립된 프로세스를 일관되고 정확하게 따를 수 있습니다. 이러한 일관성은 오류 가능성을 줄이고 생산 단계로 이동하기 전에 설계를 철저히 검증할 수 있도록 합니다.
또한 자동화를 통해 여러 프로젝트에서 재사용할 수 있는 보다 복잡한 워크플로를 개발할 수도 있습니다. 엔지니어는 모범 사례와 검증된 방법을 캡슐화하는 표준화된 스크립트를 생성할 수 있으므로 이러한 워크플로를 여러 팀과 프로젝트에 걸쳐 보다 쉽게 배포할 수 있습니다. 이러한 표준화를 통해 생산성이 향상될 뿐만 아니라 설계 프로세스가 업계 표준 및 모범 사례를 준수하도록 할 수 있습니다.
자동화는 오류 위험을 최소화하고 일관된 고품질 설계를 보장함으로써 비용이 많이 드는 설계 수정 및 지연 가능성을 줄여 테이프 아웃 및 생산 실행을 더욱 성공적으로 수행할 수 있도록 지원합니다.
SI/PI 설계에서 PyAEDT 자동화의 도입은 전자 산업에 상당한 이점을 가져다 주었습니다. 설계 반복을 가속화하고, 엔지니어링 시간을 단축하고, 형상 생성을 간소화하고, 테이프 아웃 및 생산 전에 위험을 최소화함으로써 자동화는 현장에서 주목할 만한 변화를 이루었습니다. 시뮬레이션 프로세스를 대중화하여 광범위한 사용자가 액세스할 수 있게 되었으며 보다 복잡한 워크플로 개발 및 반복적인 작업이 가능해졌습니다. 산업이 계속 발전함에 따라 SI/PI 설계에서 자동화의 역할은 더욱 중요해지고 설계 프로세스에서 더 많은 혁신과 효율성을 이끌어내게 될 것입니다.
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