PADS向Xpedition逐级进阶，满足更广泛PCB设计需求

日前，Mentor Graphics公司推出两款新的PCB设计工具：初阶的PADS和高阶的Xpedition。PADS分为三个版本，可以逐级覆盖到更多的客户群。同时，由于加入了设计仿真能力，PADS增加了很多竞争对手产品所不具备的功能，从而减少用户在工具上的投入。Xpedition Package Integrator则可以实现IC、封装和PCB的协同设计，减少设计改版，改进产品整体品质，缩短产品交付周期。 Mentor Graphics 系统设计部门事业发展经理David Wiens介绍说，Mentor在过去把市场划分为金字塔的三个层次：企业级市场、一般的市场和初阶（桌上型）市场。企业级市场，像华为、中兴这样的大公司，其产品特点有三：量大，复杂，生命周期很长。低阶市场的特点则是产品的量很小、复杂度低，公司数量很多但可能不需要进阶工具（工具可负担的价钱比较低）。

图1：Mentor Graphics 系统设计部门事业发展经理David Wiens。
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新的市场定位有助于覆盖到更多用户 在这三类市场中，企业级的竞争对手有Mentor Xpedition、Cadence Allegro和Zuken CR-5000/8000；一般的有PADS、Altium、OrCAD和CADstar，低阶的有Eagle、Workbench和Pulsonix。

图2：金字塔市场划分下，Mentor的主要竞争对手分布。
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但是，按过去这种金字塔的分类方式，很难涉及到各个客户。有一部分客户会被漏掉。比如，中型客户也可能像大型客户那样有各种组织分工，产品也可能会比较复杂，然而却担负不起较昂贵的工具。又比如，某个公司的总体营业额处在中间，但是可能做的是利基市场，产品比较复杂，可能需要使用高阶工具。 “大企业中分工明确，小企业可能需要工程师用各种工具完成各种工作。大企业做原型机和前沿性研究的研发人员可能不受组织所约束，可取用的资源也比较多。这些人可能没有太多时间去学习，因而希望工具能够简单易用，能够很快自学，并能够一个人完成各种工作。”David表示。 于是，Mentor将市场分类方式重新定义成了图3所示的三个部分：企业级、独立型和自服务型。Mentor的产品与产品本身的复杂度无关，重要的是产品支持的是何种架构，应如何去完成所要的工作。另外，自服务型（自学）用户在过去没有受到辅导，可能去网上下载免费或盗版工具使用。他们觉得这样很好，同时也不需要获得支持。这类市场成长很快，因为有些公司会外包小的项目给自由工作者去做。对Mentor来说，这部分人对于Mentor的企业形象以及质量提升都很重要，因此，Mentor也在慢慢看中这个市场。

图3：新的市场划分方式可以覆盖到更多用户。
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对应于企业级市场，Mentor公司有旗舰型的Xpedition；对应于独立型市场，Mentor公司有PADS；自服务型市场，有更简单的、基于PADS的Digi-Key解决方案。

图4：对应新的市场划分，Mentor有Xpedition、PADS和Digi-Key解决方案。
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下一页：PADS加入设计仿真能力，以少应多 【分页导航】 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载。 {pagination} PADS加入设计仿真能力，以少应多 中阶的PADS家族分为Standard、Standard Plus和Professional三个版本。PADS过去在市场上积累了很多用户，做过无数产品。Mentor发觉PADS单纯只有PCB硬件设计功能还不足够，因此，Standard Plus在Standard的基础上加入了仿真功能，以及中心库的概念和设计约束条件中心库的设置。如果一个公司/人涉及的技术很高，或者技术涵盖的范围比较宽广，他就会需要用全功能的Professional版本。

图5：PADS家族分为Standard、Standard Plus和Professional三个版本。
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PADS家族三个版本的功能如下： PADS Standard——原理图和电路板设计，带有中心库、封装创建向导和归档管理功能。 PADS Standard Plus——除了PADS Standard功能以外，还有先进的电路约束管理器、高速电路设计和拓扑结构更改、PCB中心库的创建和管理、支持HyperLynx的信号/热/模拟仿真等。 PADS Professional——除了PADS Standard Plus功能以外，还包括Xpedition所使用的相关技术，如人工智能草图布线器、2D/3D实时同步设计、按功能模块布局、器件和网路浏览器、生产准备和设计审查/比较。 “Mentor Graphics PADS与竞争对手产品相比有很多优势，比如PCB布局、3D布局、约束管理器、信号完整性分析/热/模拟仿真、DRC和DDRx检查及IR压降分析、独立设计检查等。”David Wiens表示，“我们有些地方是三颗星，而竞争对手有些地方连一颗星都不满，是因为我们加入了设计仿真能力。像Altium或是ORK就不具有这个功能，它们需要和其他工具进行集成。这样在有限的资源上要再去买其他工具就会很累。而我们不需要去占用其他的license，就可以把这些事情做完。另外，据调研，现在有80%的设计都有高速设计，设计的容错度要求就更小。那么我们就能让用户得到更便宜的选择（用户可以根据自己的功能需求从三个版本中挑选，而不是突然遇到一个大跨度而难以接受）。”

图6：由于加入了设计仿真能力，PADS增加了很多其他竞争对手产品所不具备的功能。
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图7：PADS向Xpedition逐级进阶。
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下一页：Xpedition打通芯片/封装/PCB协同设计的壁垒 【分页导航】 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载。 {pagination} Xpedition打通芯片/封装/PCB协同设计的壁垒 世界上大部分产品都分为电子件、机构件和软件这三个部分，但是没有哪家公司这三个部分都控制得很好。芯片/封装/电路板设计这三个阶段之间一般是互不沟通的，上一个阶段的瓶颈会影响下一阶段的设计。任何IC设计公司都不会只是单独售卖IC，还会将它们安装到电路板上进行验证。如果通过提供引脚定义图来使用，效率会非常低下。

图8：芯片/封装/电路板设计三个阶段之间互不沟通，上一个阶段的瓶颈会影响下一阶段的设计。
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电子设计跨越IC、封装和PCB三个大的步骤，在很多时候还是跨公司的。现在很多企业已经认识到，若没有协同设计IC、封装和电路板的能力，将不可能及时设计出最佳的系统，从而抢占市场。

图9：理想路径裁决和协同优化平台。
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“打比方说，Xilinx在做FPGA设计时集成了太多功能，导致良率下降。因此，该公司将产品拆分成为四片，这样密度降低，良率提高。但是要怎么把它们拼接起来？这可以是2.5D或是其他方式，但总之是要使芯片能够正常工作。又或者，什么功能需要集成，是否要做埋阻埋容，就会牵涉到成本考虑。如果没有好的方法和选择，这就会走很多弯路。因此要怎样达到平衡就变得很重要。”David表示。 Mentor想改变这种现状，建立标准化系统设计平台，从而实现真正双向、一致和同一套规则的流程。这就是Xpedition Package Integrator流程的意义所在，即实现协同设计，减少设计改版，改进产品整体品质，缩短产品交付周期。

图10：Xpedition Package Integrator——IC、封装和电路板的集成/协同设计平台。
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Xpedition Package Integrator能够在单个视图中实现跨域互连可视化，并提供功能强大、全面且直观易用的多模物理Layout工具，可为PCB、MCM、SiP、RF、软硬板和BGA设计提供业界领先的布线技术。它还包括约束管理、库管理、连接管理、电气建模、ESO/DRC、物理层设计、热仿真和生产等。它是一个跨越的集成平台，一个软件就可以实现装配规划和优化。Package Integrator解决方案可自动规划、装配和优化当今复杂的多芯片封装。它采用一种独特的虚拟芯片模型概念，可真正实现IC到封装协同优化。为了支持对计划的新产品进行早期的营销层面研究，用户现在只需使用最少的源数据即可以规划、装配和优化复杂的系统。这款新的Package Integrator流程让设计团队能够实现更快、更高效的物理布线路径和无缝的工具集成，从而实现快速的样机制作，推进生产流程。

图11：跨域互连优化。
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图12：灵活的多模式物理分析。
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值得一提的是，Xpedition Package Integrator产品还提供了业界第一个用于球栅阵列（BGA）球映射规划和优化的正式流程。该流程根据用户规则定义、基于“智能管脚”的概念。此外，还采用一个突破性的多模式连接管理系统（结合了硬件描述语言、电子表格和原理图），可提供跨域管脚映射和系统级跨域逻辑验证。 David强调，现阶段的芯片和系统的复杂性已经远远超出了人们的预期，电气系统设计和制造不断增加的复杂性亦是不断提升，而很多设计软件并没有从实质上把复杂设计简单化，相反，工程师还需要花很多时间去学习使用不同的软件工具，现在Mentor只用一种工具就能保质保量地完成所有事情，特别是对芯片、封装和电路板协同设计而言，Mentor最新的Xpedition Package Integrator流程能够在节省时间和成本的同时，提高先进系统的整体质量和性能，从而让系统设计师能够达到最佳的生产率。 【分页导航】 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载。