Technologie PCB - Approche de conception parallèle pour la conception de cartes

Dans la conception de cartes PCB, contrairement aux méthodes traditionnelles qui divisent une conception en plusieurs parties et en font chaque Partie indépendamment, cette nouvelle technologie peut créer des processus parallèles sur une base de données commune et peut synchroniser automatiquement les changements de processus, résolvant ainsi les problèmes mutuels possibles. Conflit C’est une première pour l’industrie EDA.

Depuis l'adoption généralisée de la Cao dans la conception de cartes dans les années 1990, le secteur de la fabrication n'a cessé d'améliorer la productivité de la conception grâce à des méthodes d'automatisation et d'optimisation des processus. Malheureusement, à mesure que les technologies logicielles de conception de circuits continuent d'innover, le besoin de prendre en charge de nouveaux signaux, composants ou technologies de fabrication au niveau de la carte augmente également, de sorte que le temps de conception global est à peine raccourci (voire plus long).

Si l'approche de conception ne change pas fondamentalement, le logiciel jouera toujours le rôle d'un adepte de la technologie matérielle plutôt que d'être un leader sur la courbe de développement. La technologie d'ingénierie parallèle de plusieurs ingénieurs travaillant sur la même conception a toujours été un atout efficace pour les percées de productivité. La méthode traditionnelle de diviser pour régner divise la conception en plusieurs parties, attribue à chaque ingénieur, et finalement relie les parties et résout tous les conflits en utilisant des mesures coercitives (prise de décision automatique selon des règles prédéfinies) ou des moyens astucieux (permettant aux ingénieurs de résoudre les conflits un par un).

Cette approche est très efficace pour la conception de schéma de circuit car elle permet de diviser directement la conception en plusieurs modules et pages en fonction de la fonction. Malgré cela, cette approche nécessite encore beaucoup d'opérations manuelles pour résoudre les problèmes d'interconnexion entre les modules, tels que les conflits de noms de signaux, les composants manquants, etc. tant que le concepteur ne voit pas ce que l'autre partie fait, ces erreurs sont susceptibles de se produire.

Une approche de conception parallèle peut être mise en œuvre si elle permet à plusieurs designers de travailler simultanément sur la même conception, de voir le contenu éditorial produit par d'autres designers et de gérer automatiquement divers conflits potentiels en temps réel. Flexibilité et productivité optimales.

1. Architecture de conception parallèle

La nouvelle technologie de conception parallèle nécessite un gestionnaire de processus de conception (serveur) et plusieurs clients de conception fonctionnant dans un environnement réseau. Le travail principal du logiciel serveur est de recevoir les demandes de mise à jour de chaque client, de vérifier les demandes pour s'assurer qu'aucune règle de conception n'a été violée, puis de synchroniser chaque client en fonction du contenu de la mise à jour.

Chaque client doit avoir son propre processeur dédié et sa mémoire. La nouvelle architecture de conception parallèle suppose également que les systèmes de communication peuvent prendre en charge la bande passante minimale et la latence maximale nécessaires pour échanger efficacement des informations en temps réel entre les clients et les serveurs. Chaque client peut voir l'ensemble de la conception et observer ces modifications pendant que le serveur traite les autres modifications du client. Permet de stocker la base de données de conception n'importe où sur le réseau.

Cette architecture de conception parallèle permet à plusieurs concepteurs de faire la même conception en même temps sans avoir à diviser la conception logiquement ou de toute autre manière. Il s'agit d'un véritable environnement de co - conception en temps réel dans lequel tous les problèmes liés à la gestion de l'intégrité des données lors des opérations de segmentation des frontières et de segmentation des connexions ne se posent pas.

Étant donné que plusieurs designers peuvent travailler sur la même conception en parallèle sans aucune restriction, il est possible de réduire considérablement le cycle de conception complet.

Chaque conception a une équipe de conception associée et seuls les membres de l'équipe ont accès aux données de conception. Tout membre de l'équipe peut lancer une réunion de conception sur le serveur et sur un seul client. Les autres clients peuvent assister à la réunion à tout moment.

Le design est initialement chargé sur le serveur. Lorsqu'un client rejoint une réunion et télécharge automatiquement l'état actuel de la conception du serveur dans la mémoire du client, le client est initialisé et synchronisé. Une fois que le client a rejoint une réunion de conception, il peut modifier la conception à l'aide des outils d'édition standard disponibles dans l'application.

Un événement d'édition est une activité indépendante initiée par le client et envoyée au serveur sous forme de demande de mise à jour. Par example, le déplacement du dispositif du point a au point B constitue un événement d'édition. Le début de l'événement est la sélection de l'appareil et la fin de l'événement est l'indication d'un nouvel emplacement avec un clic de souris (ou une entrée équivalente). L'événement Edit est envoyé au serveur en tant que transaction décrivant ce qui doit être supprimé et ce qui doit être ajouté.

Chaque événement d'édition généré par le client doit effectuer une vérification de règles de conception locale (RDC) avant d'être envoyé au serveur, puis prioriser les demandes d'édition et entrer dans la file d'attente de messages entrants selon le principe du premier entré, premier sorti. Une fois que le serveur reçoit la demande d'édition, il l'intègre dans la base de données de conception, puis exécute le DRC. Si aucun problème n'est identifié, la demande d'édition est approuvée et envoyée à tous les clients via une file d'attente de messages de sortie afin de synchroniser la base de données interne du client.

La majeure partie du temps de calcul est consacrée au client local. Ajoutez, modifiez et supprimez des objets cibles côté client et effectuez simultanément toutes les actions automatiques liées à ces modifications (telles que Push, squeeze et Smooth). La charge du serveur est relativement faible par rapport au client, ce qui n'affecte pas les performances du système. Les tests de cet environnement ont montré que le serveur répond très rapidement et ne ralentit pas le client.

2. Câblage automatique de la carte

Une deuxième application de la technologie de conception parallèle est le câblage automatique des cartes. Le câblage automatique distribué a été un « avantage» pour les logiciels de câblage de carte de circuit imprimé pendant de nombreuses années. Auparavant, les routeurs IC avaient été convertis pour fonctionner dans un environnement distribué. Cependant, les problèmes de câblage de la carte sont très différents. Jusqu'à présent, on pensait encore que les routeurs automatiques devaient être adaptés pour tirer pleinement parti des avantages de plusieurs ordinateurs pour faire la même conception. Les fournisseurs de logiciels et les ingénieurs tiers ont également tenté à plusieurs reprises d'obtenir des améliorations de performance acceptables, mais tous ont échoué.

L'architecture adoptée par la nouvelle technologie de conception parallèle peut résoudre la plupart des problèmes critiques dans un environnement de câblage distribué et sait comment prévenir ou résoudre les conflits. De même, le serveur joue le rôle de la gestion du processus de conception et les demandes de chaque client de routeur automatique sont intégrées, vérifiées et diffusées aux autres clients du serveur. Tous les clients de routeur automatique restent synchronisés, de sorte que la probabilité d'un conflit de chemin de câblage est faible lorsqu'un nouveau chemin de câblage est ajouté localement.

3. Outils efficaces intégrés

Étant donné que la conception de circuits est un processus qui comprend de nombreuses étapes et règles, pour obtenir une excellente productivité, il est essentiel d'intégrer étroitement les outils de point les plus efficaces. Les données et les règles doivent fluidifier tout au long du processus de conception.

Au cours des 20 dernières années, le secteur EDA a connu un nombre sans précédent de fusions et acquisitions. Le processus de conception d'un fournisseur de logiciels repose donc sur l'intégration de nombreux outils. En outre, les grandes entreprises doivent intégrer les outils de nombreux fournisseurs de logiciels dans leurs propres processus de conception uniques.

L'opportunité est d'écrire une interface par laquelle la sortie ASCII d'un outil est convertie en format d'entrée ASCII d'autres outils. Ce faisant, des centaines d'interfaces ASCII seront générées, chacune utilisée pour surmonter les problèmes courants d'incompatibilité des modèles de données et des règles.

L'exigence fondamentale de cette approche intégrée est que toutes les applications doivent avoir un modèle de données entièrement compatible. Chaque application peut utiliser différents outils et différents niveaux d'automatisation lors du traitement des données, mais chaque application doit être en mesure de recevoir les modifications et de les reconnaître afin de savoir quoi faire ensuite.

Des techniques de conception parallèle peuvent également être utilisées pour intégrer des applications afin d'effectuer un ensemble spécifique de tâches, telles que la création, le placement, le routage et l'édition de périphériques embarqués. Si c'est le cas, l'application peut être automatiquement limitée à autoriser uniquement l'utilisation de ces fonctionnalités spécifiques.

4. Conception de circuit et de carte

La combinaison des technologies nécessaires à la mise en page parallèle et à l'intégration parallèle permet de créer un environnement dans lequel plusieurs applications différentes du processus de conception peuvent être intégrées et utilisées simultanément par plusieurs concepteurs.

Par exemple, une approche de conception parallèle pour la conception de cartes de circuit imprimé, la conception schématique, la gestion des contraintes, la conception d'agencements, la simulation de conception mécanique 3D et les applications de fabrication peut être intégrée d'une manière ou d'une autre, rendant toutes ces applications opérationnelles simultanément, tout en mettant à jour et en synchronisant tous les événements éditoriaux tout au long du processus de conception. Même dans un environnement mixte, plusieurs applications similaires peuvent apparaître, telles que plusieurs outils de mise en page.

Comme plusieurs applications s'exécutent simultanément, les ingénieurs peuvent rapidement comprendre l'impact de l'intégrité du signal des chemins ajoutés. Par exemple, dans un système mécanique tridimensionnel conçu pour les téléphones cellulaires, il est possible de mettre à jour et de vérifier immédiatement les mouvements de l'appareil dans la disposition.