訊號完整性與電源完整性 (SI/PI) 是高速電子設計的關鍵，其目的在於確保以準確又可靠的方式高速傳輸資料，相關實例包括序列化/反序列化 (SERDs) 及雙倍資料傳輸率 (DDR) 記憶體介面。隨著現代電子設計日趨複雜，SI/PI 欲達到穩健效能更加具有挑戰性。然而，SI/PI 設計中自動化技術的採用，尤其是透過 PyAEDT 一 這樣基於Python程式庫，已徹底顛覆既有的工作流程，為業界帶來了顯著優勢。
1.加快設計流程並縮短工程時間
SI/PI 設計自動化最為顯著的優勢之一，在於加速設計迭代，大幅縮短設定電磁 (EM) 模擬所需的工程時間。EM 模擬是準確預測 SI/PI 效能不可或缺的步驟，但通常要進行繁複又耗時的設定程序。工程師必須定義多項參數，包括連接埠定義、堆疊與材料屬性、邊界條件、截止頻率掃描等多項設定。這些工作以手動方式進行時，不僅耗費龐大人力，還容易出錯。
自動化讓這項挑戰迎刃而解，根據設計複雜度的高低，模擬設定可從幾分鐘或數小時，壓縮至短短幾秒內。工程師可透過編寫安裝程序，在多個設計流程重複使用經過驗證的設定，以確保一致性和準確度。此方法可將所需的手動步驟次數減至最少，降低出錯的可能性，顯著提升模擬程序的速度。工程師再也無須擔心輸入有所遺漏或配置有誤，因為自動化指令碼可確保每次設定一致且正確。
此外，自動化執行重複性工作可節省時間，讓工程師更能全力專注於探索及分析模擬結果。從設定轉而著重於分析，不僅能提升生產力，還能更深入洞悉設計效能，做出更為出色的設計決策。
2.簡化幾何創建以實現佈局前設計和佈局後設計的參數化
SI/PI 設計自動化的另一項關鍵優勢在於能輕鬆建立、修改和參數化初始佈局。將佈局匯入 Ansys Electronics Desktop (AEDT) 電子系統設計平台時，工程師常常需要在不同設計層面進行參數化，並評估製變異對效能的影響。
舉例來說，在一個 20 層 PCB 上採用高速序列連結設計時，工程師可能需要評估過孔互連的關鍵影響，藉此將阻抗不匹配從 DC 減少至數十 GHz 的最低程度。若不是最佳的過孔設計，可能造成高回波損失，並嚴重影響到通道效能。欲讓訊號過孔達到低回波損失，必須瞭解過孔焊盤層的影響，例如絕緣焊盤尺寸、焊盤尺寸和過孔桶橋。
手動在多個傳輸線路部分進行參數化及分析這些功能，很可能極為耗時且容易出錯。然而，透過自動化技術，這些任務可以在短時間內完成。PyAEDT 讓工程師能夠使用 Ansys Electronics Data Base (EDB) API 並編寫參數化過程腳本，使他們能夠快速修改幾何結構並評估製造公差對效能的影響。此功能不僅加速了設計流程，還能全面探索不同的設計變化，打造出更穩健的設計。
藉由自動化設計功能參數化與分析作業，工程師即可提高效率以探索更多元的設計可能性、最佳化效能，並確保設計符合製造需求。這種簡化的方法可降低昂貴的設計錯誤的風險，並提升整體設計品質。
3.在下線與生產前將風險降至最低
SI/PI 設計自動化的第三項優勢，則是讓下線和生產前的風險降至最低。在電子業中，設計階段犯的錯誤可能導致高昂的重製、延遲，甚至是產品失效。隨著設計變得愈發複雜，嚴格驗證與標準化的需求也與日俱增。
像 PyAEDT 這樣的自動化工具在設計過程中透過提升標準化和生產力，有效降低了這些風險，發揮了至關重要的作用。自動化工作流程確保既定流程（如匯入設計、前處理、網格劃分、求解器設置和後處理）能夠一致且正確地執行。這樣的一致性可降低出錯的可能性，並確保設計在進入生產階段前，已經過徹底驗證。
此外，自動化還能達成更複雜的開發工作流程，並在多個專案中重複使用。工程師可建立標準化腳本，並囊括最佳實作範例和實證方法，在不同團隊和專案之間部署這些工作流程時，將會變得更加容易。這種標準化不僅提升了生產力，還確保設計流程符合產業標準和最佳實作範例。
自動化可將出錯風險降至最低，同時確保提出一致的高品質設計，有助於減少代價昂貴的設計修改及延遲發生，進而提升下線與生產的執行成功率。
SIP/PI 設計採用 PyAEDT 自動化技術，為電子業帶來了極大優勢。自動化加速設計流程、縮短工程時間、精簡幾何建立，並將下線和生產前的風險降至最低，已為該業界帶來不可忽視的轉變。它使模擬流程更加普及，讓更多使用者能夠輕鬆上手，並促進了更複雜的工作流程和重複性任務的開發。隨著產業持續轉型演進，自動化在 SI/PI 設計方面的角色將更具關鍵，並推動設計流程更進一步邁向創新與效率。
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