高速・高密度 PCB 設計新しい効率性自動ルーティングと並列設計

効率の選択: 自動配線と同時設計

回路図設計は、回路を「トレース」するだけでなく、他にも多くの要件があります。回路図設計ツールは、これらの要件を次のリンクに持ち込み、自動配線、機能シミュレーションなどをサポートできる必要があります。

より効率的な設計パスを見つけ、製品発売の時間的プレッシャーを解決し、製品を迅速に市場に投入するために、自動配線と同時設計技術が登場しました。

「自動配線技術をうまく活用できれば、作図時間を短縮し、PCB 設計効率を 2 倍以上向上させることができます。」ただし、自動配線を実現するには、電子化されたルールマネージャーの助けを借りて、システム設計エンジニアとハードウェア設計エンジニアの回路設計要件を PCB エンジニアに転送する必要があります。

PCB design

初期の比較的単純なシステムでは、通常、ハードウェアエンジニアが設計要件を 1 つずつ書き留め、その方法を PCB 設計エンジニアに伝えます。しかし、複雑なシステムでは、何千もの接続と無数の要件に直面しており、ハードウェアエンジニアはこれらのルールを 1 つずつ記録することはできず、PCB 設計エンジニアはそれらを 1 つずつ確認して実装することもできません。現時点では、さまざまな設計要件を管理するために電子化されたルールマネージャーが必要であり、ハードウェアエンジニアと PCB 設計エンジニアは同じルールマネージャーに基づいて連携できます。 CADence のルールマネージャ Constraint Management (略して CM) は、回路図設計ツールと PCB 設計ツールにシームレスに統合されています。回路図設計が完了すると、ハードウェアエンジニアの設計要件 (電気的性能、DFT、DFM ルールなど) が CM によって自動的に次のリンクに持ち込まれ、システムはこれらのルールに従って自動的にルーティングします。したがって、自動配線は制約ルール主導の自動配線に基づいていますが、同時に、これらの制約ルールを十分に理解して完了することができるルーターが必要です。 Cadence の Specctra は、この 2 つをうまく統合することができます。

自動配線技術については、Chen Lanbing 氏は次のように述べています。自動配線が正しく駆動されません。」どんなにツールが発達しても、コンピューターは人間の脳の動作を完全に置き換えることはできないため、100% 自動配線を行うことは不可能です。上記の自動ルーティングは、実際にはインタラクティブな自動ルーティングであり、人々の参加が必要です。自動ルーティングの前に、いくつかのルールをさらに手動で決定する必要があります。自動ルーティングが完了したら、エンジニアはそれを確認して変更する必要があります。

従来の低速なシステム設計では、多くのエンジニアがこのような経験をしたことがあるでしょう。彼らは、Cadence の OrCAD を使用して回路図を描き、Mentor の PowerPCB をレイアウトと配線に使用しています。この方法は、もはや高速設計には適していません。「異なるメーカーのツール間でデータを完全に変換することはできません。たとえば、ネットリストを読み取る従来の方法では、回路図の一部の電気的属性と要件を PCB 設計に反映させることができないため、高速設計には適していません。」

自動配線に加えて、コンカレント設計も大規模システムの設計効率を向上させる効果的な方法です。コンカレント設計、つまり共同設計とは、回路基板をいくつかの部品に分割し、複数の人が同時に設計することです。 Yu Lifu 氏によると、メンターグラフィックスのツールは現在、コンカレントデザインを実現しています。一方のマシンにデザインを保存すると、もう一方のマシンですぐに見ることができ、両側の接続が自動的に接続されるため、異なるデザインを統合する作業を減らすことができます。 Youliff 氏は次のように述べています。設計はリアルタイムでお互いに見ることができ、異なる場所にいるエンジニア間の協力を容易にすることができます。」並行設計には、優れた設計ツールだけでなく、優れた設計方法も必要です。彼は、同時設計は詳細すぎたり広すぎたりするべきではなく、2 人から 3 人が合理的であるべきであると提案しました。 PCB アセンブリおよび PCB 処理メーカーは、高速で高密度の PCB 設計の新しい効率オプションである自動ルーティングと並列設計について説明しています。