设计展专家和公司成为焦点
DesignCon是北美最大的芯片、电路板和系统展会，于1月的最后一周举行，已经是第25届了。该活动汇集了高速通信和半导体行业最聪明的人才，他们正在寻求设计明天的技术。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材料和加工、模块和封装、电磁兼容性(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。
周三，《科学画报》在Chiphead剧院举行了“询问专家”小组会议，拉开了2020年设计展的序幕。由SIJ技术编辑Eric Bogatin主持，小组成员包括SIJ编辑顾问委员会成员Istvan Novak, Steve Sandler, Vladimir Dmitriev-Zdorov和Larry Smith，并设有一个只有站着的人群(图1和2)。Chiphead剧院还主办了另一个SIJ赞助的小组“破解标准:框内的挑战”，由Jay Diepenbrock主持，该小组包括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、电路板或系统层面上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美元的赠款或奖学金，用于向他们选择的教育机构捐赠。诺瓦克已经决定向布达佩斯技术大学的广播俱乐部捐款。
在展会上，我们看到了以下来自行业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。他们的产品包括功能强大的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ECAD PCB设计解决方案的客户环境中。
本公司推出了VectorStar™ME7838G宽带矢量网络分析仪，这是业界第一款能够单次扫描测量从70 kHz到220 GHz的VNA。新的VectorStar VNA允许工程师在更宽的频率范围内更准确有效地表征设备，以提供准确的设备模型，从而优化了精确模拟的机会，并有机会减少设计周期。Anritsu推出了新的PCI Express测试解决方案，支持PCIe 5.0基础/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滤波器的误码率测量软件。借助该系统，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体现。它与BERTWave™MP2110A和MS9740B OSA集成，用于进行400G光学PAM4 TDECQ测试，以及在配置中进行自动化高速串行总线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。安立公司还推出了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为在6 GHz以下以及28 GHz和39 GHz毫米波(mmWave)波段测量天线和其他1端口5G设备带来了成本和效率优势。
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中减小时间和噪声裕度的情况下进行设计，他们需要一个多物理场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第一次成功的设计。
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运行，使用ANSYS Minerva。这一前沿平台促进了全球工程团队之间的协作，并增加了数据共享，以创新产品设计并降低开发成本。该版本还包括对ANSYS Mechanical的增强，以帮助工程师设计复杂、高度非线性和超大型模型。该版本还具有ANSYS Fluent中大大简化的工作流程，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。其他产品组合升级包括ANSYS HFSS SBR+和ANSYS Maxwell的动态新工具，极大地改进了电子/电磁设计过程。
节奏以以下演示为特色:
- PCB /封装级信号和功率完整性分析
- 用于PCB、IC封装和片内/片外寄生提取的真三维电磁(EM)场求解器
- 电-热联合仿真系统分析
- 跨域、多芯片(let)封装设计流程
- 先进的GDDR6解决方案，适用于AI、ML和网络应用
- 使用集成电子/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，这是一个多端口系统，覆盖DC - 65 GHz。对于DesignCon的与会者来说，重点是小间距，小于4毫米的产品，如2.5毫米，1.5毫米和1毫米。Carlisle的Emad Soubh (CarlisleIT的工程总监)指出，一些与会者还要求在0.3毫米和0.4毫米音高下提供多个50GHz的高速频道。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公司宣布联合开发用于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带来清晰和精确的挑战。两家公司介绍并演示了该程序，并总结了爱普生SG3225EEN低噪声差分晶体振荡器的数据，该数据由罗德与施瓦茨的R&S FSWP相位噪声分析仪测量。爱普生和罗德与施瓦茨的论文提出了测量技术，使用常用的测试和测量设备来量化电源噪声对抖动的贡献。
HUBER + SUHNER展示了其尖端的70 GHz测试先导SUCOFLEX 570S和最先进的MXPM90+，可用于高达90+ GHz的多同轴测量。高性能、低损耗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。为满足最严格的测试要求而开发的MXPM90+多同轴解决方案展示了电气稳定性和可靠性，这将创造革命性的高速测试和高达90 GHz+的频率。该产品专为台式测试、射频模块测试和高速数字测试(HSDT)而设计，具有先进的磁锁定机构，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。它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插入器，方便地访问信号进行测试，无缝连接到数据存储库，以快速分析测试结果和快速决策过程。Keysight使用M8020A BERT、uxr系列示波器和M80885RCA DDR5 Rx符合性测试软件演示了DDR5接收机测试。ght是PCI-SIG单板上唯一的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通过M8040A BERT、uxr系列示波器和N5991 Rx合规测试软件演示了一个PCIe 5.0接收机测试解决方案，以验证一个健壮的接收机可以容忍32 GT/s的显著衰减信号。
其他演示包括400GE发射机表征的整体解决方案方法。400G信号技术的设计裕度非常严格，工程师需要更高的仪器精度来提取裕度以用于Tx表征和验证。演示站检查了Keysight的N1000A DCA-X采样和uxr系列示波器的SNDR和相关400G验证测量。Keysight还演示了一种设计速度超过60 GBaud的下一代数字接口的解决方案。它在速度、调制格式以及发送端和接收端的数字信号处理方面提供了极大的灵活性。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，结合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通道上同时提供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.
在信号完整性分析方面，Keysight演示了数字设计师如何直观地了解数字数据从发射机通过通道互连到接收机的传输。在电力完整性方面，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 Software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流线型USB矢量网络分析仪。他们还展示了N7020A电源轨道探头和D9010POWA电源完整性分析软件，两者相辅相成，提供了强大的测量和分析电源完整性的手段。
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需求的增强的逐位通道模拟器。PathWave ADS 2020 U1通过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遵从性测试来在硬件上测量闭环。PathWave桌面版是一个设计和测试软件平台，用于敏捷和连接的工程工作流程。它通过连接您道路上的每一个步骤(从设计和模拟，到原型和测试，到制造)来加快您的产品开发工作流程，实现连接和集成。
I-PEX连接器发布NOVSTACK 35-HDN连接器，用于5G毫米波模块，全屏蔽窄设计，间距0.35 mm，高度0.7 mm。它是高频应用(5G毫米波，Thunderbolt™3等)的理想选择，全屏蔽设计减少了5G应用引起的EMI。它具有较窄的深度和较低的高度，并且是完全屏蔽的板对板连接器。其特点包括:
- 接触节距(mm): 0.350
- 配合高度(mm): 0.75(0.70 mm标称)
- 可用引脚数:10 30
- 频率范围:高达15ghz
Hyperlabs最近发布了HL9477，这是一个6 dB的功率分配器，提供了出色的振幅和相位对称功率分配器，从直流到67 GHz以上。这款符合rohs标准的产品采用三电阻网络设计，输出在名义上衰减到6 dB，当端口终止时，所有端口的阻抗匹配为50欧姆。HL9477设计适用于多gbps通信系统，高速模数转换，差分设备的频率响应测试，以及许多其他应用。在同一产品系列中，HL9475提供50 GHz带宽，HL9474提供40 GHz带宽，HL9472提供20 GHz带宽。
iw -微波产品部超低损耗电缆组件经过优化，可在从低MHz到67 GHz的各自频段内运行。根据要求，他们可以适应定制装配配置，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，耐油和腐蚀性材料。我们的标准组件是用FEP挤出的。
Junkosha他们的MWX161超薄相位稳定电缆，工作频率高达67 GHz。特点包括电缆组件在颈部具有小直径，使其最适合多端口VNA;扭矩驱动器可安装在窄距连接器排列板上;电缆组件具有良好的抗弯曲和抗温度的相位稳定性;采用SUS柔性油管保护的具有优异机械特性的电缆组件;以及广泛的连接器: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组件和设备上的高频、电场和磁场RF场的伴随测量。他们提供了以下模型:
- 低频，被动，100千赫- 50兆赫
- 射频，无源，30 MHz - 3 GHz
- XF，无源，30 MHz - 6 GHz
- SX，无源，1GHz - 20ghz
- MFA，有源，1MHz - 6 GHz
- CM-SHP，定制形状:兰格EMV-Technik GmbH还可以根据客户的要求生产特殊形状的近场探头。
兰格还为集成电路提供探头，允许将快速、瞬态磁场、电场和电流脉冲注入到集成电路中。提供这些模型:
- ICI HH500-15 L-EFT脉冲磁场源: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IC的个别区域的免疫。
- 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IC的个别区域的免疫。
- 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(前体偏置注入)。该源允许侧通道分析或测试IC的各个区域的免疫能力。
他们还提供包括这些探针和电缆的各种组合的套装。
在它的展位上，反思技术实时安装了DDR5测试系统以及PCI Express Gen4和Gen5产品。DDR5测试解决方案是用于表征内存模块的ATE-on-a-Bench设置。PCI Express Gen4和Gen5演示着重介绍了跨多个通道的链路均衡测量、环回训练和接收机测试。
MathWorks而且SiSoft重点介绍了如何利用MATLAB和Quantum- si / Quantum Channel Designer设计高速DDR5和PAM4接口进行信道仿真
IBIS-AMI模型。去年，两家公司在设计展前夕宣布合并。今年，该团队重点介绍了SiSoft SerDes Toolbox接口和Mathworks产品之间的完整工作流程，其中包括一个模型库和一组用于设计和验证序列化/反序列化(SerDes)系统的分析工具和应用程序。
导师图形展示了HyperLynx系列高速设计工具，包括电气设计规则检查、信号完整性、电源完整性和集成的3D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、自动化PDN解耦电容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400gbps有源铜电缆(ACCs)。美国400 Gbps网络设备的大规模超大规模部署将于2020年开始，根据Dell 'Oro Group1最近发布的报告，到2023年，400 Gbps的总出货量预计将超过1500万个交换机端口。gauechanger™是一项具有创新性和颠覆性的技术，可以使铜在不影响光学成本和功率的情况下延长更长的长度。它同样适用于25 Gbps NRZ和50 Gbps PAM-4，支持100、200和400 Gbps的新连接器标准。
Molex最近开始批量生产其无源铜QSFP-DD(四小尺寸-双密度)电缆组件，相同的客户正在要求更长的有源铜版本。Molex系统与Spectra7的gauechanger™技术一起，可提供高达12倍的功率，同时为超大规模客户提供了光学解决方案的显著成本节约。
罗杰斯公司重点介绍了用于毫米波多层设计的高速数字层压板和下一代薄材料。他们在多层结构中使用的高性能电路材料包括一系列薄层压板，粘合材料和片状铜箔选项。Rogers的xtremesed RO1200高速、极低损耗层板，具有3.05的低介电常数和0.0017 @10 GHz的最大耗散因子，提供出色的信号完整性、减少信号倾斜和减少串扰。结合优越的热/机械性能，低CTE和无卤素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™层压板，提供2.5 mil, 3 mil和4 mil芯厚，3.3 Dk，低损耗，铺展玻璃增强，陶瓷填充热固性材料，用于多层板设计的内层使用，当需要更薄的芯时，它们补充RO4835™层压板。RO4450T™3.2-3.3 Dk，低损耗，铺展玻璃增强，陶瓷填充粘结材料旨在补充RO4835T层合板和现有的RO4000层合板家族，并有2.5,3,3.5,4,4.5,5或6密耳厚度。RO4835T层压板和RO4450T粘接材料具有优异的Dk控制，可重复电气性能，低z轴膨胀，可实现电镀通孔可靠性，并与标准环氧树脂/玻璃(FR-4)工艺兼容。这些材料是需要连续层压的多层设计的绝佳选择，因为完全固化的RO4000产品能够承受多次层压循环。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®箔是为寻找箔层结构的设计师提供的薄片箔选择，并在与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Rogers行业领先的RO3003™平台上，为设计人员提供了改进的插入损耗和减少Dk变化。Rogers优化的树脂和填料含量以及非常低调的ED铜的引入的组合转化为Dk为3.00 @ 10 GHz(夹紧带状线法)和3.07 @ 77 GHz(微带差分相长法)。通过微带差分相长法测量，RO3003G2层压板在5 mil层压板上的插入损耗也非常低，为1.3dB/英寸。
CLTE-MW™层压板采用铺布玻璃加强，同时采用高填充填料，有助于最大限度地减少高频玻璃编织对电磁波传播的影响。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征包括低z轴CTE (30ppm/°C)，以获得优异的镀通孔可靠性，在10 GHz下的低损耗正切为0.0015，以实现低损耗设计，以及0.03%的低吸湿率，以确保在一系列工作环境中稳定的性能。0.42 W/(m·K)的热导率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可燃性等级使CLTE-MW层压板可用于商业应用，包括放大器，天线，平衡器，耦合器和滤波器。
罗德与施瓦茨公司开发了一种新颖而强大的方法来分析抖动的各个组件，为电子电路设计人员提供了以前无法获得的宝贵的调试高速信号的深入知识。随着数据速率的增加和电压波动的减少，数字接口中的抖动成为信号间隔的一个重要百分比，和潜在的故障来源。工程师们越来越需要能够准确地描述信号抖动的工具，包括将信号抖动分解成各个部件。
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成分，如随机抖动和确定性抖动成分，如数据依赖和周期抖动。该方法基于参数信号模型，该模型充分表征了被测传输链路的行为。
与传统方法相比，这种方法的核心优点是抖动模型包括被测信号的完整波形特征，而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，即使是相对较短的信号序列，加上以前不可用的信息，如阶跃响应，或垂直和水平周期性抖动之间的区别。
Samtec在其设计展展台上展示了大量的演示。其中一个值得注意的是112 Gbps PAM4前面板到中板的交叉技术。该演示使用了NovaRay电缆组件，旨在提高密度和提高信号完整性性能。该电缆可以跨越22英寸，并允许从芯片连接到前面板或后面板。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连接和铜连接。该连接器支持高速、高密度的应用，如数据中心、军事、医疗、电信或高端计算应用。
的塞拉电路团队在展台上准备讨论如何协助工程师进行设计。专注于PCB原型，Sierra电路支持刚性，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“将做其他人甚至不会尝试的技术”。
西南微波发布了业界首个安装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至105 GHz范围内的VSWR最大为1.35:1，在整个110 GHz带宽范围内的VSWR最大为1.6:1。数据表示安装在测试板上的两个1.0 mm连接器。西南微波还提供1.85 mm (V) DC至67 GHz (VSWR 1.25:1 max)和2.92 mm (K) DC至40 GHz (VSWR 1.15:1 max)板载垂直发射连接器。这些连接器具有一个常见的双孔法兰安装足迹。法兰安装孔从PCB底部攻丝螺钉插入。连接器可以提供或没有螺丝，以适应各种PCB厚度。
在他们的展台内森·特雷西TE的连接技术专家和行业标准经理强调，他们的连接器解决方案可以实现100Gb/s的标准尺寸。一个展台内演示(图)包括一个800gb /s电缆组装演示，带有八进制小尺寸可插拔(OSFP)连接器。另一个演示包括盒子内的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，该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，宣布了用于其LabMaster 10 Zi-A和WaveMaster/SDA 8 Zi-B示波器的qualphy USB4电子发射器(Tx)和接收器(Rx)符合性测试软件(QPHY-USB4-TX-RX)，并与安立公司的信号质量分析仪- r (SQA-R) MP1900A BERT结合使用。在此之前，Teledyne LeCroy于2019年9月交付了第一台(也是唯一一台)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相结合，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电气合规性测试规范中概述的自动Tx和Rx电气测试-提供此功能的第一个也是唯一的解决方案。
- 多车道分析功能，可同时在两个Tx车道上执行采集、分析和合规性测试，大大缩短了合规性测试时间。
Teledyne LeCroy宣布推出一款开源软件工具SignalIntegrity，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工具来进行仿真、建模和测量的必要组合。该软件的目标是提供解决实时信号完整性问题的免费工具。自推出以来，已有超过1500名用户下载了这款基于python的软件。
他们还宣布进一步开发Teledyne测试工具(T3)品牌的测试设备组合，推出T3VNA1500矢量网络分析仪。该产品的推出增强了现有的T3测试设备组合，增加了工程师、开发人员和学校可以使用的负担得起的测试设备的选择，以高效、可靠和在预算范围内组装一个设备齐全的测试台。
