Leiterplattentechnisch - Revolutionäre PCB Design Technologie: Parallel Design Methode

Modernste Softwaretechnologie ermöglicht effiziente Parallelen Leiterplattendesign. Diese neue Technologie ermöglicht es mehreren Designern und verschiedenen Arten von Werkzeugen, gleichzeitig an derselben Designdatenbank zu arbeiten, und kann die Konstruktionsproduktivität erheblich verbessern.

Im Gegensatz zur traditionellen Methode, das Design in mehrere Teile zu unterteilen und jedes Teil unabhängig voneinander zu vervollständigen, kann diese neue Technologie parallele Prozesse auf einer gemeinsamen Datenbank erstellen und Prozessänderungen automatisch synchronisieren und mögliche Konflikte zwischen ihnen lösen. Dies ist die erste in der EDA-Branche.

Seit der weit verbreiteten Einführung von CAD im Leiterplattendesign in den 1990er Jahren verbessert der Fertigungsbereich kontinuierlich die Konstruktionsproduktivität durch Automatisierungs- und Prozessoptimierungsmethoden. Leider steigt mit der kontinuierlichen Innovation der Schaltungsdesign-Softwaretechnologie auch die Nachfrage nach Unterstützung neuer Signale, Komponenten oder Fertigungstechnologien auf Leiterplattenebene, so dass die gesamte Designzeit kaum (oder sogar länger) verkürzt wurde.

Wenn es keine grundlegende Änderung in der Designmethodik gibt, wird Software immer die Rolle eines Anhängers der Hardwaretechnologie spielen, anstatt ein Führer auf der Entwicklungskurve zu werden. Mehrere Ingenieure, die mit demselben Design und paralleler Engineering-Technologie beschäftigt sind, waren schon immer eine effektive Zauberwaffe für Produktivitätsdurchbrüche. Die traditionelle Methode teilt das Design in mehrere Teile auf und weist sie jedem Ingenieur zu. Schließlich werden die Teile verbunden und erzwungen (Entscheidungen werden automatisch nach vordefinierten Regeln getroffen) oder raffinierte Methoden (so dass Ingenieure Entscheidungen automatisch treffen können). Konflikte nacheinander lösen) Alle Konflikte lösen.

Diese Methode ist für Schaltplan-Design ziemlich effektiv, da sie das Design direkt in mehrere Module und Seiten entsprechend Funktionen unterteilen kann. Trotzdem erfordert diese Methode noch viel manuelle Arbeit, um die Verbindungsprobleme zwischen den Modulen zu lösen, wie z.B. Signalnamenskonflikte, fehlende Komponenten usw. Solange die Konstrukteure nicht sehen können, was sich gegenseitig tut, können diese Fehler auftreten.

Wenn eine parallele Entwurfsmethode mehreren Designern ermöglicht, dasselbe Design zur gleichen Zeit zu erstellen, die Bearbeitungsinhalte anderer Designer sehen und verschiedene potenzielle Konflikte automatisch in Echtzeit verwalten kann, dann kann diese parallele Entwurfsmethode erreicht werden. Optimale Flexibilität und Produktivität.

Parallele Designarchitektur

Die neue parallele Designtechnologie erfordert, dass ein Design Process Manager (Server) und mehrere Design Clients in einer Netzwerkumgebung ausgeführt werden. Die Hauptaufgabe der Serversoftware besteht darin, Aktualisierungsanforderungen von jedem Client zu empfangen, die Anforderungen zu überprüfen, um sicherzustellen, dass die Entwurfsregeln nicht verletzt werden, und dann jeden Client entsprechend dem Aktualisierungsinhalt zu synchronisieren.

Jeder Client muss über einen eigenen dedizierten Prozessor und Speicher verfügen. Die neue parallele Design-Architektur setzt auch voraus, dass das Kommunikationssystem die minimale Bandbreite und maximale Verzögerung unterstützen kann, die für einen effizienten Echtzeit-Informationsaustausch zwischen Client und Server erforderlich sind. Jeder Client kann das gesamte Design sehen und andere Client-Bearbeitungen beobachten, während der Server sie verarbeitet. Die Designdatenbank darf überall im Internet gespeichert werden.

Diese parallele Design-Architektur ermöglicht es mehreren Leiterplattendesignern, dasselbe Design zur gleichen Zeit zu erstellen, ohne das Design logisch oder auf andere Weise unterteilen zu müssen. Dies ist eine wirklich kollaborative Design-Umgebung in Echtzeit, in der alle Probleme im Zusammenhang mit Segmentierungsgrenzen und Management der Datenintegrität während Segmentierungs-Verbindungsoperationen nicht auftreten.

Da mehrere Designer das gleiche Design ohne Einschränkungen parallel erstellen können, kann der gesamte Designzyklus deutlich verkürzt werden.

Jedes Design hat ein zugehöriges Designteam, und nur Mitglieder des Teams dürfen auf die Designdaten zugreifen. Jedes Teammitglied kann ein Design Meeting auf dem Server und einem einzelnen Client starten. Andere Kunden können jederzeit an der Konferenz teilnehmen.

Das Design wird zunächst auf den Server geladen. Wenn der Client der Besprechung beitritt und automatisch den aktuellen Status des Serverdesigns in den Speicher des Clients herunterlädt, wird der Client initialisiert und synchronisiert. Sobald der Client dem Design-Meeting beitritt, kann er das Design mit den Standardbearbeitungswerkzeugen bearbeiten, die in der Anwendung verfügbar sind.

Das Bearbeitungsereignis ist eine unabhängige Aktivität, die vom Client initiiert wird und als Update-Anforderung an den Server gesendet wird. Beispielsweise stellt das Verschieben eines Elements von Punkt A nach Punkt B ein Bearbeitungsereignis dar. Der Anfang des Ereignisses ist die Auswahl des Elements, und das Ende des Ereignisses ist die Angabe der neuen Position durch Mausklick (oder gleichwertige Eingabe). Das Bearbeitungsereignis wird als Transaktion an den Server gesendet, in der beschrieben wird, was gelöscht und was hinzugefügt werden soll.

Jedes vom Client generierte Bearbeitungsereignis muss eine lokale Design Rule Check (DRC) durchführen, bevor es an den Server gesendet wird. Anschließend muss die Priorität der Bearbeitungsanforderung festgelegt und die Eingabenachricht-Warteschlange nach dem First-in-first-out-Prinzip eingegeben werden. Nach Erhalt der Bearbeitungsanforderung integriert der Server sie in die Entwurfsdatenbank und führt DRC aus. Wenn keine Probleme gefunden werden, wird die Bearbeitungsanforderung genehmigt und über die Ausgabe-Nachrichtenwarteschlange an alle Clients gesendet, um die interne Kerndatenbank des Clients zu synchronisieren.

Die meiste Rechenzeit wird mit dem lokalen Client verbracht. Zielobjekte werden clientseitig hinzugefügt, bearbeitet und gelöscht, und alle automatisierten Aufgaben im Zusammenhang mit diesen Bearbeitungen (z. B. Schieben, Drücken und Glätten) werden gleichzeitig ausgeführt. Im Vergleich zum Client ist die Serverlast relativ geringer, so dass die Systemleistung nicht beeinträchtigt wird. Das Testen dieser Umgebung zeigt, dass die Antwortgeschwindigkeit des Servers sehr schnell ist und die Geschwindigkeit des Clients nicht verlangsamt.

Die zweite Anwendung der parallelen Konstruktionstechnologie ist die automatische Verdrahtung von Leiterplatten. Verteilte automatische Verdrahtung ist seit vielen Jahren eine leistungsstarke Waffe für Leiterplattenverdrahtungssoftware. Der IC-Router wurde in der Vergangenheit zur Ausführung in eine verteilte Umgebung umgewandelt. Das Verdrahtungsproblem der Leiterplatte ist jedoch sehr unterschiedlich. Bisher denken die Leute immer noch, dass der automatische Router angepasst werden muss, um mehrere Computer voll zu nutzen, um den gleichen Designvorteil zu erzielen. Softwarehersteller und Drittanbieter haben auch viele Versuche unternommen, akzeptable Leistungsverbesserungen zu erreichen, aber alle endeten mit einem Fehlschlag.

Die Architektur, die von der neuen parallelen Designtechnologie übernommen wird, kann die meisten Schlüsselprobleme in der verteilten Verdrahtungsumgebung lösen und weiß, wie Konflikte vermieden oder gelöst werden können. In ähnlicher Weise spielt der Server die Rolle des Entwurfsprozessmanagements, und Anforderungen von jedem Auto-Router-Client werden integriert, geprüft und an andere Clients auf dem Server gesendet. Alle Auto-Router-Clients werden synchron gehalten. Wenn ein neuer Verdrahtungspfad lokal hinzugefügt wird, ist die Wahrscheinlichkeit von Verdrahtungspfadkonflikten gering.

Effiziente Werkzeuge integrieren

Da das Schaltungsdesign ein Prozess ist, der viele Schritte und Regeln umfasst, müssen die effizientesten Punktwerkzeuge eng integriert werden, um eine hervorragende Produktivität zu erzielen. Daten und Regeln müssen während des gesamten Designprozesses reibungslos fließen.

In den letzten zwanzig Jahren, Die EDA-Branche hat beispiellose Fusionen und Übernahmen hervorgebracht. Als Ergebnis, Der Designprozess von Softwareherstellern beruht auf der Integration vieler Tools. Darüber hinaus, groß Leiterplattenunternehmen Die Werkzeuge vieler Softwareanbieter müssen in ihre eigenen Designprozesse integriert werden..

Die sinnvolle Maßnahme besteht darin, eine Schnittstelle zu schreiben, über die die ASCII-Ausgabe eines Werkzeugs in das ASCII-Eingabeformat anderer Werkzeuge konvertiert wird. Auf diese Weise werden Hunderte von ASCII-Schnittstellen produziert, von denen jede verwendet wird, um allgemeine Datenmodell- und Regelinkompatibilitätsprobleme zu überwinden.

Grundvoraussetzung dieser Integrationsmethode ist, dass alle Anwendungen über ein vollständig kompatibles Datenmodell verfügen müssen. Jede Anwendung kann verschiedene Tools und verschiedene automatisierte Tools verwenden, um Daten zu verarbeiten, aber jede Anwendung muss in der Lage sein, Änderungen zu empfangen und zu erkennen, damit sie wissen, was als nächstes zu tun ist.

Es ist auch möglich, parallele Designtechniken zu verwenden, um eine Anwendung zu integrieren, um eine bestimmte Reihe von Aufgaben auszuführen, wie das Erstellen, Platzieren, Routing und Bearbeiten eingebetteter Komponenten. Wenn ja, dann kann diese Anwendung automatisch eingeschränkt werden, um nur die Verwendung dieser spezifischen Funktionen zu erlauben.

Schaltungs- und Leiterplattendesign

Die Kombination der Technologien, die für paralleles Layout und parallele Integration erforderlich sind, kann eine Umgebung bilden, in der mehrere verschiedene Anwendungen im Designprozess integriert und von mehreren Designern gleichzeitig verwendet werden können.

Da mehrere Anwendungen gleichzeitig laufen, PCB-Ingenieure können die Signalintegritätseffekte der hinzugefügten Pfade schnell verstehen. Zum Beispiel, im Mobilfunkdesign dreidimensionales mechanisches System, die Aktionen von Leiterplattenkomponenten im Layout kann sofort aktualisiert und überprüft werden.