DesignCon是北美最大的芯片、电路板和系统盛会，于1月的最后一周举行，这是它的第25届。该活动汇集了高速通信和半导体行业的最聪明的头脑，他们希望设计未来的技术。涵盖的主题和领域包括:信号和电源完整性、系统协同设计:模型和仿真、应用测试和测量方法、IBIS-AMI模型生成、验证和仿真策略、pcb的材料和加工、模块和封装、电磁兼容(EMC)和干扰(EMI)、人工智能、连接(5G)、物联网、I/O接口设计、FPGA/ASIC和机器学习。
2020年设计展在Chiphead剧院以“询问专家”小组为SI Journal拉开帷幕。由SIJ技术编辑Eric Bogatin主持的小组包括SIJ编辑顾问委员会成员Istvan Novak, Steve Sandler, Vladimir Dmitriev-Zdorov和Larry Smith，并展示了一个只有站着的人群(图1和图2)。Chiphead剧院还主持了另一个SIJ赞助的小组“解谜标准:盒子里的挑战”，由Jay Diepenbrock主持，这个小组包括Ken Schmahl, Cristin Filip, Stephanie Rubalcava，并解决了DDR5和PCIe的标准。
DesignCon宣布Samtec首席信号和电力完整性工程师Istvan Novak为2020年年度工程师奖得主。年度工程师奖表彰在芯片、板或系统级别的工程和产品进步方面的佼佼者中的佼佼者。每年，获奖者将获得1000美元的助学金或奖学金，用于向他们选择的教育机构捐赠。诺瓦克选择捐赠给布达佩斯工业大学的广播俱乐部。
在展会上，我们看到了以下几家业内领先公司的产品和创新:
“牵牛星”最近宣布收购Polliwog有限公司，这是一家位于首尔附近的高科技软件公司，为快速增长的电子行业提供EDA软件。Polliwog将牵牛星的系统级工程解决方案组合扩展到PCB设计和分析市场。他们的产品包括强大的PCB建模器、仿真求解器和设计验证工具，并无缝集成到使用任何领先的ECAD PCB设计解决方案的客户环境中。
本公司介绍了VectorStar™ME7838G宽带矢量网络分析仪，这是业界首款能够在一次扫描中测量从70 kHz到220 GHz的VNA。新的VectorStar VNA允许工程师在更广泛的频率范围内更准确和有效地描述设备，以提供精确的设备模型，从而优化精确模拟的机会和减少设计转向的机会。Anritsu推出了一个新的PCI Express测试解决方案，支持PCIe 5.0 Base/CEM规范压力接收器测试。演示的中心是信号质量分析仪- r MP1900A系列，安装了用于基本规格校准的自动化软件和支持SKP滤波器的BER测量软件。通过该系统，工程师可以轻松地为PCIe 5.0 IP和设备的早期开发配置测量环境，加快技术的推出。MP1900A在验证高速设计的其他演示中也有突出表现。它与berwave™MP2110A和MS9740B OSA集成，进行400G光学PAM4 TDECQ测试，并在配置中进行自动高速串行总线RX测试。
ShockLine™MS46524B 4端口VNA进行了去嵌入和网络提取测量，VectorStar™MS4640B在110 GHz信号完整性测量配置中进行了更有效的设备建模。Anritsu公司还推出了ShockLine™MS46131A USB矢量网络分析仪(VNA)，这是业界首款模块化1端口VNA，支持高达43.5 GHz的测量频率。该系列还提供8 GHz和20 GHz型号，MS46131A为测量天线和其他1端口5G设备带来了成本和效率优势，在sub-6 GHz，以及28 GHz和39 GHz毫米波(mmWave)波段。
有限元分析软件讨论了高速电子系统，如5G、ADAS、物联网和其他无线和数字系统，如何推动高水平的集成，推动电池寿命的极限，并继续减小电子组件的尺寸。对于工程师来说，要在pcb、电子封装和复杂互连的时间和噪声边际范围内进行设计，他们需要一个多物理工程环境来模拟和设计整个电子产品。用于芯片封装板设计的ANSYS仿真技术使用户能够在构建和测试之前评估电气、热和结构行为。它使设计团队能够优化系统性能并实现首次通过设计的成功。
ANSYS 2020 R1最近发布，并继续在整个产品生命周期中集成仿真，从构思到虚拟测试到使用ANSYS Minerva。这一前沿平台促进了全球工程团队之间的合作，并增加了数据共享，以创新产品设计和削减开发成本。该版本还包括对ANSYS Mechanical的增强，以帮助工程师设计复杂、高度非线性和超大模型。该版本还在ANSYS Fluent中大幅简化了工作流程，因此即使是新手工程师也可以快速轻松地执行复杂的多相模拟。其他投资组合的升级包括ANSYS HFSS SBR+和ANSYS Maxwell的动态新工具，大大改进了电子/电磁设计过程。
节奏展示了以下演示:
- PCB /封装级信号和电源完整性分析
- 真正的3D电磁(EM)场求解器，用于PCB, IC封装和片上/片外寄生提取
- 电-热联合仿真系统分析
- 跨域、多芯片(让)包设计流程
- 针对AI、ML和网络应用的高级GDDR6解决方案
- 利用集成电子/光子设计自动化(EPDA)环境解决复杂的光子IC挑战
卡莱尔展示了其CoreHC Ganged互连系统，一个跨越DC - 65 GHz的多端口系统。对于DesignCon的与会者来说，重点是小间距，小于4mm的产品，如2.5、1.5和1mm。Carlisle的Emad Soubh (CarlisleIT的工程总监)指出，一些与会者还要求在0.3 mm和0.4 mm间距下实现多个50GHz的高速通道。开云体育官网登录平台网址他暗示类似的东西可能正在开发中。
爱普生而且罗德与施瓦茨宣布他们联合开发了一种测量电源噪声抑制的现代测试程序，为现实世界的信号完整性设计挑战带来清晰和精度。公司介绍和演示了程序，并总结了来自爱普生SG3225EEN低噪声差分晶体振荡器的数据，由来自罗德施瓦茨的R&S FSWP相位噪声分析仪测量。Epson和Rohde & Schwarz的论文提出了使用常用测试和测量设备量化电源噪声对抖动的贡献的测量技术。
HUBER + SUHNER展示了其先进的70 GHz测试领先SUCOFLEX 570S和最先进的MXPM90+多同轴测量高达90+ GHz。高性能、低损耗的SUCOFLEX 570S测试引线适用于广泛的应用，包括台式测试、射频生产、自动化测试设备、矢量网络分析仪(VNAs)、便携式测试设备和高达70 GHz的射频模块测试。根据最严格的测试要求开发，他们展示了MXPM90+多同轴解决方案的电气稳定性和可靠性，这将创造革命性的高速测试，频率率可达90ghz +。专为台式测试、射频模块测试和高速数字测试(HSDT)设计，一流的多同轴连接器解决方案通过先进的磁锁定机制为用户提供更高水平的精度。
Keysight演示了最广泛的设计和测试解决方案，以解决高速数字测量的挑战。演示包括DDR5发射机测试的整体解决方案。他们为高效和准确的测量结果提供了新的测量科学，包括自动化遵从性测试，以更快的测试时间，BGA中间层，以方便访问测试信号，无缝连接到数据存储库，以快速测试结果分析和快速决策过程。Keysight演示了使用M8020A BERT、uxr系列示波器和M80885RCA DDR5 Rx合规测试软件进行DDR5接收器测试。ght是PCI-SIG板上唯一的T&M公司。Keysight还展示了一种新的PCI Express (PCIe) 5.0发射机测试解决方案，使用uxr -系列示波器和D9050PCIC PCIe 5.0 Tx兼容测试软件。Keysight演示了一个使用M8040A BERT、uxr系列示波器和N5991 Rx一致性测试软件的PCIe 5.0接收器测试解决方案，以验证一个健壮的接收器，可以容忍32 GT/s的显著衰减信号。
其他演示包括400GE变送器表征的整体解决方案方法。400G信号技术的设计裕度非常小，工程师要求更高的仪器精度来提取裕度以进行Tx表征和验证。演示站在Keysight的N1000A DCA-X采样和uxr系列示波器上检查了SNDR和相关的400G验证测量。Keysight还展示了一种解决方案，可以设计速度超过60 GBaud的下一代数字接口。它在速度、调制格式以及发射机和接收器端的数字信号处理方面提供了很大的灵活性。该解决方案包括Keysight的M8196A AWG和uxr系列示波器。另一个演示包括400GBASE设备和组件的遵从性测试解决方案。该解决方案由M8040A BERT、A400GE-QDD和一个多端口400G以太网模块测试仪组成。它旨在将FEC约束集成到物理设计验证中。Keysight还演示了其A400GE-QDD 400G Layer 1 BERT和FEC测量系统，该系统可实时在所有电气车道上同时提供BERs。 The A400GE-QDD evaluates the performance of FEC for PAM4 encoded signaling in a fast (minutes not days) and efficient manner. Another demo demo showcased Keysight’s solutions for USB4 over a lossy, low-cost, passive cable using the UXR-Series oscilloscope.
对于信号完整性分析，Keysight演示了数字设计师如何通过连接到接收器的通道直观地了解数字数据从发射机的传输。对于电力完整性，Keysight演示了用于设计、测量和分析配电网络的软件和硬件。PathWave ADS PIPro软件提供配电网络(PDN)的功率完整性分析，包括直流IR降分析、交流阻抗分析和DeCap优化。模型构建和PI通道测量将显示与P5028A Keysight流线USB矢量网络分析仪。他们还展示了N7020A电源轨探头和D9010POWA电源完整性分析软件，两者相辅相成，提供了测量和分析电源完整性的强大手段。
Keysight使用IBIS-AMI模型演示了DDR5的系统仿真，并使用了专门适应DDR需求的增强的逐位信道模拟器。PathWave ADS 2020 U1使用内存设计器提供了一个快速的系统设置，使用SIPro提供了一个简单而准确的EM提取过程，并能够通过对模拟波形执行相同的合规测试，在硬件上通过测量关闭循环。PathWave桌面版是一个针对敏捷和连接工程工作流的设计和测试软件平台。它通过连接您的路径中的每一个步骤——从设计和仿真，到原型和测试，到制造——连接和集成来加速您的产品开发工作流。
I-PEX连接器发布了NOVSTACK 35-HDN连接器，用于5G mmWave模块，全屏蔽窄设计，0.35 mm间距，0.7 mm高度。它非常适合高频应用(5G mmWave、Thunderbolt™3等)，全屏蔽设计减少了5G应用引起的电磁干扰。它有一个狭窄的深度和低高度，和全屏蔽板对板连接器。的功能包括:
- 接触节距(mm): 0.350
- 配对高度(mm): 0.75最大。(0.70毫米的名义)
- 可用引脚数:10 30
- 频率范围:高达15 GHz
Hyperlabs最近发布了HL9477，一个6分贝的功率分配器，提供了从直流到超过67 GHz的出色的振幅和相位对称功率分配器。这款符合rohs标准的产品采用三电阻网络设计，输出名义上衰减到6分贝，当端口终止时，所有端口阻抗匹配到50欧姆。HL9477设计适用于多gbps通信系统、高速模数转换、差分器件的频率响应测试和许多其他应用。在同一产品系列中，HL9475提供50ghz带宽，HL9474提供40ghz带宽，HL9472提供20ghz带宽。
IW-Microwave产品部门的极低损耗电缆组件在其各自的频段从低兆赫到67兆赫进行了优化。根据要求，他们可以适应定制的组装配置，并可以挤出广泛的护套材料。我们的护套能力使我们生产的组件具有额外的灵活性，延长弯曲寿命，低温和高温范围，抗油和腐蚀性材料。我们的标准组件是用FEP挤压成型的。
Junkosha以他们的MWX161超薄相位稳定电缆为特色，工作频率高达67 GHz。其特点包括颈部直径较小的电缆组件，使其最适合于多端口VNA;扭矩驱动器可安装在窄间距连接器布置板上;具有良好的抗弯曲和抗温度相位稳定性的电缆组件;具有优异机械特性的电缆组件，使用SUS柔性管进行保护;和广泛的连接器:3.5 mm, 2.92 mm, 2.4 mm和1.85 mm。
兰格EMV-Technik他们的近场探头用于伴随测量组件和设备上的高频、电和磁射频场。他们提供这些模型:
- 低频，被动，100 kHz - 50 MHz
- 射频，无源，30 MHz - 3 GHz
- XF，无源，30 MHz - 6 GHz
- SX，无源，1GHz - 20ghz
- MFA，主动，1MHz - 6 GHz
- 根据客户的要求，Langer EMV-Technik GmbH还生产特殊形状的近场探头。
兰格还为集成电路提供探针，允许快速、瞬态磁场、电场和电流脉冲注入集成电路。提供这些模型:
- ICI HH500-15 L-EFT脉冲磁场源将快速瞬态脉冲耦合到测试IC(开模)。这允许侧通道分析或测试集成电路个别区域的免疫能力。
- ICI E450 L-EFT脉冲电场源:ICI E450 L-EFT脉冲电场源将快速瞬态脉冲耦合到测试IC(开模)。这允许侧通道分析或测试集成电路个别区域的免疫能力。
- ICI I900 L-EFT脉冲电流源(FBBI): ICI I900 L-EFT脉冲电流源将快速瞬态脉冲耦合到测试IC(正向体偏置注入)。该源允许侧通道分析或测试集成电路个别区域的免疫能力。
他们还提供包括这些探头和电缆的各种组合的套装。
在它的展台,反思技术其DDR5测试系统以及PCI Express Gen4和Gen5产品的实时设置。DDR5测试解决方案是一个ATE-on-a-Bench设置，用于描述内存模块。PCI Express Gen4和Gen5演示突出了链路均衡测量、环回训练和跨多车道的接收器测试。
MathWorks而且SiSoft重点介绍了如何使用MATLAB和Quantum- si / Quantum Channel Designer设计高速DDR5和PAM4接口进行通道仿真
和IBIS-AMI建模。去年，两家公司在DesignCon之前宣布合并。今年，该团队重点介绍了SiSoft SerDes工具箱接口和Mathworks产品之间的完整工作流，其中包括一个模型库和一组分析工具和应用程序，用于设计和验证序列化器/反序列化器(SerDes)系统。
导师图形演示了HyperLynx系列高速设计工具，包括电气设计规则检查、信号完整性、电源完整性和集成三维电磁建模。技术包括DDRx的分析流程、基于遵从性的SerDes通道和功率传输网络(PDN)设计、112G SerDes通道遵从性分析、使用IBIS-开云体育官网登录平台网址AMI模型的DDR5设计、PDN解耦电容的自动化选择以及具有完整返回路径的高速信号的板级建模
莫仕而且Spectra7微系统公司展示了400 Gbps有源铜电缆(ACCs)。根据Dell 'Oro Group1最近发布的一份报告，美国Hyperscaler将在2020年开始大规模部署400 Gbps网络设备，预计到2023年，400 Gbps总出货量将超过15 M交换机端口。gauechanger™是一项创新和颠覆性的技术，允许铜延长更长的长度，而不需要光学的成本和功率损失。它在25 Gbps NRZ和50 Gbps PAM-4下同样工作良好，支持100、200和400 Gbps的新连接器标准。
Molex最近开始批量生产无源铜QSFP-DD(四倍小尺寸-双密度)电缆组件，同样的客户要求更长的有源铜版本。Molex系统与Spectra7公司的gauechanger™技术一起提供了高达12倍的功耗，同时为超大规模客户提供了显著的成本节约。
罗杰斯公司重点介绍了高速数字层压板&用于毫米波多层设计的下一代薄材料。他们在多层结构中使用的高性能电路材料包括薄层压板、粘接材料和片状铜箔选项。罗杰斯的XtremeSpeed RO1200高速，极低损耗层压板，具有3.05的低介电常数，0.0017 @10 GHz的最大损耗因子，提供了出色的信号完整性，减少了信号偏斜，减少了串扰。结合优越的热/机械性能，低CTE和无卤UL 94 V-0评级，这些层压板非常适合最苛刻的高层数应用。
RO4835T™层合板，提供2.5 mil, 3mil和4mil芯线厚度，3.3 Dk，低损耗，扩展玻璃增强，陶瓷填充热固性材料，用于多层板设计的内层使用，当需要更薄的芯线时，它们是RO4835™层合板的补充。RO4450T™3.2-3.3 Dk、低损耗、扩展玻璃增强、陶瓷填充粘结材料旨在补充RO4835T层压板和现有的RO4000层压板家族，厚度有2.5、3、3.5、4、4.5、5或6 mil。RO4835T层合板和RO4450T键合材料在可重复的电气性能方面表现出出色的Dk控制，低z轴膨胀镀通孔可靠性，并与标准环氧树脂/玻璃(FR-4)工艺兼容。由于完全固化的RO4000产品能够承受多个层压循环，这些材料是需要顺序层压的多层设计的绝佳选择。RO4835T层压板和RO4450T粘结层具有UL 94 V-0阻燃等级，并与无铅工艺兼容。CU4000™和CU4000 LoPro®箔是寻找箔层结构的设计师的箔片选择，当与RO4000产品使用时，提供良好的外层附着力。
RO3003G2™高频层压板建立在罗杰斯行业领先的RO3003平台上，为设计师提供改进的插入损耗和减少Dk变化。Rogers优化的树脂和填料含量结合非常低调的ED铜的引入转化为Dk为3.00 @ 10 GHz(夹紧带状线法)和3.07 @ 77 GHz(微带差分相位长度法)。通过微带差分相位长度法测量，RO3003G2层合板在5 mil层合板中也显示出非常低的插入损耗，为1.3dB/英寸。
CLTE-MW™层合板由扩展玻璃加固，加上高填料负载，有助于将高频玻璃编织对电磁波传播的影响降至最低。编织玻璃加固也提供了良好的尺寸稳定性。该层压板的其他关键特性包括低z轴CTE (30ppm/°C)，以获得优异的镀通孔可靠性，在10 GHz时的低损耗正切为0.0015，以实现低损耗设计，低吸湿率为0.03%，以确保在一系列操作环境下的稳定性能。0.42 W/(m·K)的热导率使其能够在积极的设计中散热，同时具有630 V/mil的高介电强度，以确保导体层之间良好的z轴绝缘。UL 94 V-0可燃性等级允许CLTE-MW层压板在商业应用中使用，包括放大器，天线，平衡器，耦合器和滤波器。
罗德与施瓦茨开发了一种新颖而强大的方法来分析抖动的各个组成部分，为电子电路设计者提供了以前无法获得的深入知识，对调试高速信号是无价的。随着数据速率的增加和电压波动的减小，数字接口中的抖动成为信号间隔的一个重要百分比，并成为潜在的故障来源。越来越多的工程师需要能够准确描述信号抖动的工具，包括分解成单个组件的工具。
新的R&S RTO-/ RTP-K133高级抖动分析选项引入了一种分析方法来分离抖动的单个组件(如随机抖动)和确定性抖动组件(如数据依赖和周期抖动)。这种方法是基于一个参数信号模型，充分表征被测传输链路的行为。
这种Rohde & Schwarz方法的一个核心好处是抖动模型包括被测信号的完整波形特征，与传统方法相比，传统方法将数据减少为一组时间间隔误差测量。结果是一致的测量数据，即使相对较短的信号序列，加上以前不可用的信息，如阶跃响应，或垂直和水平周期抖动的区别。
Samtec在设计展的展台上展示了大量的演示。其中一个值得注意的是112 Gbps PAM4前面板到中板立交桥技术。本演示使用了NovaRay电缆组件，旨在提高密度和改善信号完整性性能。该电缆可以跨越22英寸，并允许从芯片连接到前或后面板。在图5中，它是一个前面板配置。另一个演示展示了Samtec Direct Connect技术，该技术支持在同一个连接器中实现光和铜连接。支持数据中心、军事、医疗、电信、高端计算等高速、高密度应用。
的塞拉电路团队已经准备好在展台上讨论如何协助工程师进行设计。专业PCB原型，Sierra Circuits支持刚性，柔性，HDI，微设计，横跨航空航天，军事，汽车和医疗应用。他们的服务范围从自助自动化PCB制造到先进PCB的全面支持，包括堆叠支持，声称他们“将做别人甚至不会尝试的技术。”
西南微波发布了业界首款安装1.0 mm (W)垂直发射连接器的电路板(PCB)。对于微带或接地共面波导(GCPW)设计，西南微波垂直发射连接器提供最佳的信号完整性，可重复使用，无需焊接即可安装。新的1.0 mm垂直发射连接器提供低插入损耗，在70到105 GHz范围内的最大驻波比为1.35:1，在整个110 GHz带宽范围内的最大驻波比为1.6:1。数据表示安装在测试板上的两个1.0 mm连接器。西南微波公司还提供1.85 mm (V)直流到67 GHz (VSWR 1.25:1 max)和2.92 mm (K)直流到40 GHz (VSWR 1.15:1 max)板装垂直发射连接器。这些连接器具有一个普通的双孔法兰安装足迹。法兰安装孔为从PCB底部插入的螺钉攻丝。连接器可以提供带或不带螺丝，以适应各种PCB厚度。
在他们的卡座内森·特蕾西TE的连接技术专家和行业标准经理强调，他们有连接器解决方案，以实现100Gb/s的标准形状因子。展台内的一个演示(图)包括一个800gb /s电缆组件演示，带有八进制小形状因子可插(OSFP)连接器。另一个演示包括盒子内100Gb/s STRADA Whisper高速背板连接器。TE Connectivity还展示了其独特的热桥管理产品，基本上是一个可压缩散热器，特别适合与光收发器一起使用。
Teledyne LeCroy宣布了USB4测试，宣布了qualphy USB4电子发射器(Tx)和接收器(Rx)合规测试软件(QPHY-USB4-TX-RX)，用于其LabMaster 10 Zi-A和WaveMaster/SDA 8 Zi-B示波器，与安立su的信号质量分析仪- r (SQA-R) MP1900A BERT相结合。此前，Teledyne LeCroy于2019年9月交付了第一款(也是唯一一款)USB4协议分析仪。
Teledyne LeCroy的qpy -USB4- tx - rx软件和示波器与Anritsu SQA-R MP1900A BERT的结合为USB4电气验证和测试工程师提供了自动化合规测试的集成电气测试解决方案，确保更快的上市时间。Teledyne LeCroy的USB4电气测试解决方案的主要特点包括:
- USB4路由器组件、USB4固定设备和Thunderbolt™3电气遵从性测试规范中概述的自动Tx和Rx电气测试是提供该功能的第一个也是唯一的解决方案。
- 多车道分析能力，可以在两个Tx车道上同时执行采集、分析和遵从性测试，大大减少遵从性测试时间。
Teledyne LeCroy宣布了一个开源软件工具SignalIntegrity的可用性，为设计和测试工程师提供免费的信号完整性问题解决方案。在当今千兆每秒的传输速率下，为了避免信号完整性问题，工程师必须拥有高级的工具来进行必要的模拟、建模和测量的结合。这个软件的目标是为解决实时信号完整性问题提供免费的工具。自从这个基于python的软件发布以来，已经有超过1500名用户下载了它。
他们还宣布进一步开发其Teledyne测试工具(T3)品牌的测试设备组合，推出T3VNA1500向量网络分析仪。该产品的推出增强了现有的T3测试设备组合，增加了可负担的测试设备选择，工程师，开发人员和学校可以使用它来组装一个设备完善的试验台，高效，可靠和在预算之内。