网课回放 I 智慧赋能：Sigrity 最新 SI/PI 功能解析

答：在Sigrity PowerDC里有 Resistance Extraction Workflow，可以得到更精确的 Resistance 值。如果没有精确值，可以在 RAK ）Rapid Application Kit）中先假设为 0.1欧姆。

答：建议使用 Sigrity PowerDC 里面的 Multi-Board/Package IR Drop Analysis workflow，就可以实现多板级联合的 IR drop 仿真。

答：可以在 Sigrity PowerDC Option 里将环温设为125度，但是要注意板材和导体的铜的材料特性，是不是有包含到125度时的热参数（如电导率）。如果没有的话，不管环温设定如何，运行出来的结果都会一样。

导体的金属材料设定十分重要，需要查看属性表包含了哪些内容。一般来说，在 Cadence 材料列表里点选头部 copper 的时候，可以看到常温在25度、50度、60度、75度、100度等时电导率的属性；将环温设定到不同温度的时候，材料在做 IR drop 分析就会将特性带进去，就会看到在环境温度之下的真实 IR drop 的值。

答：这两种都不是。在 Sigrity PowerDC 里面的风速，可以这样想象：我们将 Sigrity PowerDC 一整块板子切成好几个正方形的区域，并设置一个固定的风速，假设风速是5并且PCB 设定为水平放置。这样，每个小正方形格子都会沿X轴方向产生一个风速为5的风流，但是每个正方形之间的风速互相不会影响。因为，Sigrity PowerDC 主要是处于板级层级的部分，该工具不是求解流场，而是根据设计结构和给定的空气速度，使用经验公式来估计固体和空气流之间的热传系数。

大家如果比较熟悉电热协同仿真的话，就会了解焦耳热，还有元件自己本身带出来的热在其中的重要性；如果希望细节上更进一步，看到风流的散热效应、散热器和一些辐射热的效果以及比较准确的结果等等，可以选择使用 Celsius CFD option，获得完整的风流分析。

答：Sigrity PowerDC 是针对电源完整性直流（DC）分析所使用的工具。一般来说，PDN 仿真是指交流（AC）仿真，即提取电源网络得到S参数后再转换成Z参数。这是一个频谱的特性，属于AC的特性，而不是DC。

如果需要 PDN 仿真，可以通过Sigrity OptimzePI、Sigrity PowerSI、Clarity 3D Solver三者之一来进行。

答：如果要比较添加 cap 与未添加 cap 的差异，那么需要在未添加 cap 的时候进行一次仿真，然后添加 cap 之后再仿真，来比较两者的 PDN 阻抗 的差异。 

可以使用 Sigrity OptimizePI 进行 De-Cap 最佳化仿真，就会得到很多组 De-Cap 组合的解，仿真完之后就可以去切换每一个组解，每一种 De-Cap 的组合所呈现出来的 PDN 阻抗；这样最方便，可以在所有的解决方案里面挑选一个成本与性能的最佳结果。

答：Sigrity PowerSI 工具兼容.spd和.brd格式；第三方 layout 的工具所输出的档案格式，除了个别特有格式，只要是输出成 ODB++ 以及 IPC2581 这两个公规格式，则都可以在 Cadence Sigrity 工具进行导入。

答：在末端的地方设置 port，然后进行模型提取。主要是在后面要做瞬态分析的时候，就可以在末端的 vtt 的 port 再去挂载电压源，以及串接的 rtt 电阻。这些都可以在后端再去做，前提是在模型提取的时候就要将这一个点先设置好 port。

答：这两个工具都基于 2.5D solver，是矩量法（method-of-moments，即MoM）的电磁解析法，仿真结果区别不大。

答：Sigrity PowerSI 可以针对不同的电源网络同时在一次提取里进行频率的 S参数提取。假设在同一个时候去做 S参数提取， power net 之间的关系就会被包含在 S参数里面。但若要看到这个电源网络对另外一个电源网络的具体影响的话，要把 S参数文件再带入类似SPICE的工具，设定发送端跟接收端，再去执行仿真，然后关注两个互相影响的部分。

但是在 Sigrity PowerSI 里面，只要是在同一个时间里面，同时在对这两个或是多个不同电源网络和信号线设置 power，power 与 power 之间的相互关系一定会被包含在S参数里面，如果想要看出来影响，可以等到后续瞬态分析的时候。

答：Sigrity PowerSI EM Solver 的原理是来自 MoM 的方式。如果有效频宽在10GHz以下，建议使用 Sigrity PowerSI 来做；但如果是 PCIe 5.0，一般可能会抽到20-30GHz的频宽范围，则建议使用 Clarity 3D Solver 工具来做，结果会更为可靠。

在使用3D 提取工具时，假设要将整个通道用 3D Solver 来提取，会非常耗时。而 Sigrity PowerSI 对部分结构上的 S参数提取有其极限。

Clarity 3D Solver 中有一个 Cut & Stitch 的功能，可以将复杂结构比如 BGA、接收端部分或者有复杂机构的区域，针对这个区域使用 Clarity 3D solver来 提取。

线段中间部分，比如PCIe 5.0，通常都会走Strip line，在板层中间做走线。Strip line的走线结构，在电磁学上是一个非常单纯简单的结构，它可以用数学模型 hybrid 的方式，近似到非常高频，从而得出非常准确的结果，且速度非常快。

如果希望针对类似的高速信号进行又快又准的仿真的话，通常建议使用 Clarity 3D Solver 中 Cut & Stitch 的功能，将仿真文件的线段分成几个区域，分别用不同的求解器来提取S参数。

答：Sigrity工具里S参数模型是 .bnp 的文件格式，是 Cadence Sigrity 独有格式。.bnp 格式有较好的因果性和无源性的相容性。一般S参数模型的格式是 TouchStone，Sigrity工具支持 TouchStone .snp 或 .ts文件，1.0或2.0版本都可以。

答：如果想要检查S参数文件的因果性和无源性，必须要使用 Broadband Spice 这一工具。

Sigrity 2021版本含有 BNP Viewer，安装 Sigrity 工具时，可以在安装包里找到 BNP Viewer.exe，打开即可使用。

答：打开 BNP Viewer 软件，在左边 panel 部分，鼠标右键-> load，然后将一个或多个 S参数加载进来；从而把多次的 S参数带入进行比较。

答：在提取电源通道的 S参数时，一般都是先提取成S参数之后再转换成Z参数；无论 port 的阻抗设置1ohm或50ohm，reference 阻抗都是随时可以变更的，就算是抽完S参数之后也如此。

在抽取电源通道的电网 PDN 阻抗时，在很低频的时候，假设 reference 阻抗是50ohm，把电源阻抗转换成Z参数来看，阻抗对于50 ohm来说的话会比较低。照理来说，越接近低频，阻抗值应该会越小；如果初始值为50 ohm，一开始会看到曲线先往高的地方冲，再往比较低的地方前进，图形看起来较为奇怪，所以一般来说会先设比较低的阻抗，也就是1ohm。这时候， PDN 阻抗低频的部分会看起来比较正常。

但如果希望电源通道的阻抗准确，必须先取得 VRM 的等效模型，获取 R值 和 L值。

如果能向电源的 IC厂商获取信息，并且带入 Sigrirty OptimizePI 或 Sigrity PowerSI，那么极低频时的阻抗呈现会更真实；我们只是先设立一个1ohm的 reference阻抗，以便低频时可以从比较低的阻抗出发。

答：建议使用 Topology Workbench 里的 Sigrity SystemSI 工具。因为在 Sigrity SystemSI 里面有Parallel Bus Analysis workflow，以及 Serial Link Analysis workflow，还有最方便的合规套件， 包含 PCle 3.0/4.0/5.0/6.0以及SFP+、HDMI、USB3-Gen2/Gen3、USB4等。

这些协会规范的信号完整性规范已建立在软件中。只要打开合规套件模板，将中间的通道置换成设计中的信号通道S参数，并且将 IBIS Model  接收端和发射端替换成设计中正在使用的 IC模型，运行之后就会得到一个.html格式的报告，作为终端客户最后的签核报告。

Sigrity SPEED2000（现已更名为Sigrity SPEEDEM）也可以实现这样的时域仿真功能，目前，该工具已经加入了 Power-Aware SI Simulation workflow，按照仿真流程步骤进行操作，即可得到同样的时域仿真结果。

Sigrity SystemSI 工具现已集成在Allegro 软件中，大家可以敬请期待10月的 Allegro 23.1 版本更新，会对此有更详细的说明。

答：在带入 IBIS model 的时候， 需要检查好 package 等效的 RLC 值，确定已将 package 的RLC 值写在 IBIS model里面。

如果没有的话，管脚波形和 die上波形会出现一模一样的情况；如果 edits model 里面包含 package RLC值，那就要去检查设定上是否已勾选 package 寄生效应选项。

通常安装文件夹路径会有 User Guide 的文件，同时安装在电脑的系统资料夹上，可以找到相关文件，内有 RLC 寄生元件的 Enable 选项说明。

答：可以的，在 Sigrity 里面有 TCL Tool Command Language，即自动化控制的指令工具。可以查阅 TCL reference 文件获取相关语法；借助该语法，可以直接建立一个.csv的excel档案，预先填好要设置电源pins跟地pins的部分，然后再借由TCL指令一键完成。

答：请联系 Cadence 销售团队或官方授权经销商获取。

Clarity 3D Solver Cloud 是 Cadence 推出的第一款混合云产品，整体流程非常简单：

在本地数据中心运行 Clarity 3D Solver --> 需要时，只需点击鼠标就可以切换到云端运行 --> 运算结束后，结果下载回本地数据中心，并删除云端数据。整个流程数据均加密处理。

这个流程无需额外云计算费用，无需操心如何开通云计算，也无需考虑如何处理软件证书许可，更无需担心数据安全。同时大大缩短了仿真分析时间，减轻了对本地资源的依赖和需求。

答：如果是S参数提取的话，可以在2019版中打开。因为S参数是一个通用的文件格式，任何版本的S参数都可以在任何查看工具中打开，甚至可以使用Excel进行查看。

如果是其他的仿真结果，比如 Sigrity OptimizePI 的 PDN结果，也可以打开。因为 PDN 是来自于S参数转为Z参数的结果，所以也可以在较低版本中加载和打开。

如果涉及时域分析的结果，比如 Waveform 或者是眼图的结果，则通常没有固定的一个格式。例如，在2023版中生成的眼图结果可以保存为图片格式或 .csv文件，独立于软件版本。

答：请联系 Cadence 销售团队或官方授权经销商购买 Sigrity Tool License。