博匠賦能(néng)産品,模拟真實使用場景下的仿真分析,可靠性與穩定性穩步提升

随著(zhe)電子器件與設備朝著(zhe)微型化方向(xiàng)發(fā)展,系統集成(chéng)規模急速擴張,信号速率大幅度提升,産品功耗也大大增加,這(zhè)導緻信号完整性(SI)、電源完整性(PI)、熱設計等問題越來越突出,嚴重影響産品性能(néng)和用戶體驗。同時電子産品的使用力學(xué)環境,也是影響電子産品穩定性和可靠性的一個重要方面(miàn),振動、沖擊、靜力載荷等因素都(dōu)會産生影響。

針對(duì)性能(néng)瓶頸,爲實現系統的整體升級,博匠賦能(néng)産品,“從内到外”的模拟真實場景下的仿真分析——系統内部通過(guò)進(jìn)行信号和電源的完整性仿真、熱分析和模拟等方式,再結合模拟實際力學(xué)環境,設置約束、載荷等邊界條件,進(jìn)行運算求解,得出産品的薄弱環節,加速定位問題點,優化其設計,從而躍升産品性能(néng),提升用戶體驗。

 

熱仿真能(néng)力

目前博匠已掌握自然對(duì)流、強迫風冷、液冷散熱等仿真技術,并結合實際,在VPX機箱、ATCA機箱、筆記本、一體機、計算存儲模塊等多種(zhǒng)産品上進(jìn)行了應用。通過(guò)理論計算确定初步散熱方案,運用熱仿真模拟技術,确定熱量集中區及熱流傳遞瓶頸,針對(duì)性優化風道(dào)、疏通熱傳遞路徑,優化後(hòu)整機熱均勻性和散熱效果更好(hǎo)。

産品通過(guò)高溫工作試驗驗證,溫度分布接近仿真結果,通過(guò)熱仿真分析優化散熱方式,産品散熱效果明顯提升。

 

力學(xué)仿真能(néng)力

    力學(xué)仿真方面(miàn),博匠掌握了靜力學(xué)、模态分析、随機振動、沖擊分析等類型的力學(xué)仿真。通過(guò)力學(xué)仿真,發(fā)現産品結構中的結構薄弱點、應力集中點、固有共振頻率點等結構特征數據,針對(duì)性進(jìn)行結構加強和固有頻率的調整,避開(kāi)使用力學(xué)環境下的共振頻率點,防止結構使用過(guò)程中損壞,從而使産品結構更加輕巧美觀和堅固耐用,在同類産品中更具競争力,适應多種(zhǒng)環境下平穩運行。

 

PCB的PI仿真

電源完整性設計的水平直接影響著(zhe)系統的性能(néng),如整機可靠性、信噪比與誤碼率,以及EMI/EMC等重要指标。PI仿真分析就是通過(guò)合理的平面(miàn)電容、分立電容、平面(miàn)分割應用确保闆級電源通道(dào)阻抗滿足要求,确保闆級電源質量符合器件及産品要求,确保信号質量及器件、産品穩定工作。

直流電壓跌落分析:

1)确保PCB上面(miàn)的走線、過(guò)孔、銅皮能(néng)滿足電源供電系統的需求

2)直流電壓跌落,銅皮和過(guò)孔載流能(néng)力分析

PDN仿真及電容優化:

1)  基于高速和大功率的電源供電系統分析

2)  基于頻域仿真分析的濾波電容優化

3)  基于頻域的電源供電系統目标阻抗分析

 

PCB的SI仿真

随著(zhe)電子技術的發(fā)展,信号速率越來越高,傳統的經(jīng)驗設計已不能(néng)解決所有問題,信号完整性分析成(chéng)爲解決高速系統設計的唯一有效途徑,借助強大的仿真軟件,對(duì)高速信号進(jìn)行投闆前的信号完整性仿真分析,可以發(fā)現信号完整性問題并根據仿真結果優化設計,從而縮短産品開(kāi)發(fā)周期,提高産品穩定性。

基于無源通道(dào)的S參數提取:

S參數即散射參數,描述的是互連如何與一個标準的入射波相互作用。通過(guò)仿真軟件提取PCB上信号線的S參數,我們能(néng)看到傳輸通道(dào)的幾乎全部特性,如信号的串擾、回波損耗、插入損耗等,而串擾、回損、插損又是影響信号完整性的關鍵,通過(guò)分析這(zhè)些參數,進(jìn)一步優化PCB上的傳輸通道(dào),以使PCB設計符合設計要求。

 

在産品設計中,博匠通過(guò)以上仿真技術的運用,創建虛拟模型,對(duì)多種(zhǒng)系統設計方案進(jìn)行評估,識别潛在的散熱、力學(xué)、電源和信号完整性方面(miàn)問題,規避樣(yàng)機試制風險,減少重複設計,縮短開(kāi)發(fā)周期,針對(duì)具體的應用場景,實現功耗、體積和性能(néng)的平衡,從而使用戶價值最大化。

展望未來,博匠將(jiāng)在技術縱深度上繼續深挖核心技術,實現算力領域的全面(miàn)自主創新;同時在技術廣泛度也進(jìn)一步拓寬,軟硬件協同加速,幫助用戶構建先進(jìn)的智能(néng)組件,實現共赢。