PCB 기술 - 회로 기판 설계의 병렬 설계 방법

PCB 보드 설계에서 설계를 여러 부분으로 나누고 각 부분을 독립적으로 수행하는 기존의 방법과 달리, 이 신기술은 공통 데이터베이스에 병렬 프로세스를 생성하고 프로세스 변화를 자동으로 동기화하여 가능한 상호 문제를 해결할 수 있습니다.충돌EDA 산업은 이번이 처음입니다.

1990년대 CAD가 회로기판 설계에서 널리 채택된 이래 제조 분야는 자동화 및 공정 최적화 방법을 통해 설계 생산성을 높여왔다.불행히도 회로 설계 소프트웨어 기술이 계속 혁신됨에 따라 새로운 신호, 구성 요소 또는 보드 수준의 제조 기술을 지원하는 수요가 증가하고 있기 때문에 전체 설계 시간이 거의 단축되지 않았습니다 (심지어 더 길게).

설계 방법에 근본적인 변화가 없다면 소프트웨어는 개발 곡선의 리더가 되는 것이 아니라 하드웨어 기술의 추종자 역할을 영원히 할 것이다.여러 명의 엔지니어가 같은 설계에서 병행 공정 기술을 진행하는 것은 줄곧 생산력 돌파의 효과적인 보물이다.기존의 분리 방식은 설계를 여러 부분으로 나누어 각 엔지니어에게 할당하고, 마지막에 각 부분을 연결하며, 사전 정의된 규칙에 따라 자동으로 의사 결정을 내리는 강제 조치 또는 모든 충돌을 해결하는 교묘한 수단 (엔지니어가 충돌을 하나씩 해결할 수 있도록 허용) 을 사용합니다.

이 방법은 기능에 따라 여러 모듈과 페이지로 설계를 직접 나눌 수 있기 때문에 회로 원리도 설계에 매우 효과적입니다.그럼에도 불구하고 이 방법은 신호 이름 충돌, 구성 요소 분실 등 모듈 간 상호 연결 문제를 해결하기 위해 많은 수동 작업이 필요합니다. 설계자가 상대방이 무엇을 하고 있는지 볼 수 없는 한 이러한 오류는 발생할 가능성이 높습니다.

한 가지 병렬 설계 방법을 통해 여러 디자이너가 동시에 동일한 설계를 할 수 있고 다른 디자이너가 만든 편집 내용을 볼 수 있으며 다양한 잠재적인 충돌을 실시간으로 자동으로 관리할 수 있다면 이러한 병렬 설계 방법은 실현될 수 있다.최고의 유연성과 생산성

1. 병렬 설계 아키텍처

새로운 병렬 설계 기술에는 설계 프로세스 관리자 (서버) 와 네트워크 환경에서 실행되는 여러 설계 클라이언트가 필요합니다.서버 소프트웨어의 주요 작업은 각 클라이언트의 업데이트 요청을 수신하여 설계 규칙을 위반하지 않았는지 확인한 다음 업데이트 내용에 따라 각 클라이언트를 동기화하는 것입니다.

각 클라이언트에는 고유한 전용 프로세서와 메모리가 있어야 합니다.새로운 병렬 설계 아키텍처는 또한 통신 시스템이 클라이언트와 서버 간에 정보를 실시간으로 효율적으로 교환하는 데 필요한 최소 대역폭과 최대 지연 시간을 지원할 수 있다고 가정합니다.각 클라이언트는 전체 설계를 볼 수 있으며 서버에서 다른 클라이언트 편집을 처리할 때 이를 관찰할 수 있습니다.설계 데이터베이스를 네트워크의 모든 위치에 저장할 수 있습니다.

이러한 병렬 설계 아키텍처를 사용하면 여러 설계자가 논리적으로 또는 다른 방식으로 설계를 구분하지 않고도 동일한 시간에 동일한 설계를 수행할 수 있습니다.이것은 경계 분할 및 연결 분할 작업 중에 데이터 무결성을 관리하는 것과 관련된 모든 문제가 발생하지 않는 진정한 실시간 공동 설계 환경입니다.

여러 설계자가 제한 없이 동일한 설계를 병행할 수 있으므로 전체 설계 주기가 크게 단축됩니다.

각 설계에는 팀 멤버만 설계 데이터에 액세스할 수 있는 관련 설계 팀이 있습니다.모든 팀 멤버는 서버 및 개별 클라이언트에서 설계 회의를 시작할 수 있습니다.다른 고객은 언제든지 회의에 참가할 수 있습니다.

설계는 처음에 서버에 로드됩니다.클라이언트가 모임에 참여하여 서버 설계의 현재 상태를 클라이언트의 메모리에 자동으로 다운로드하면 클라이언트가 초기화되고 동기화됩니다.고객이 설계 세션에 참여하면 응용 프로그램에서 사용할 수 있는 표준 편집 도구를 사용하여 설계를 편집할 수 있습니다.

편집 이벤트는 서버에 업데이트 요청으로 전송되는 클라이언트의 독립적인 활동입니다.예를 들어, 장치를 점 a에서 점 B로 이동하면 편집 이벤트가 발생합니다.이벤트의 시작은 장치를 선택하는 것이고, 이벤트의 끝은 마우스 클릭 (또는 동등한 입력) 으로 새 위치를 표시하는 것이다.편집 이벤트는 삭제할 내용과 추가할 내용을 설명하는 트랜잭션으로 서버에 전송됩니다.

클라이언트에서 생성된 각 편집 이벤트는 서버로 전송되기 전에 로컬 설계 규칙 확인(DRC)을 수행한 다음 고급 선행 원칙에 따라 편집 요청의 우선 순위를 설정하고 입력 메시지 대기열에 들어가야 합니다.서버에서 편집 요청을 받은 후 설계 데이터베이스에 통합한 다음 DRC를 실행합니다.문제가 발견되지 않으면 편집 요청이 승인되고 출력 메시지 대기열을 통해 모든 클라이언트에게 전송되어 클라이언트의 내부 핵심 데이터베이스를 동기화합니다.

대부분의 컴퓨팅 시간은 로컬 클라이언트에 소요됩니다.클라이언트에서 대상 객체를 추가, 편집 및 삭제하고 이러한 편집과 관련된 모든 자동 작업 (예: 밀어넣기, 밀어내기, 부드럽게) 을 수행합니다.서버는 클라이언트에 비해 부하가 적기 때문에 시스템 성능에 영향을 주지 않습니다.이 환경에 대한 테스트는 서버의 응답 속도가 매우 빨라 클라이언트의 속도를 떨어뜨리지 않는다는 것을 보여줍니다.

2. 회로기판 자동 연결

병렬 설계 기술의 두 번째 응용은 회로 기판의 자동 배선이다.분산 자동 배선은 수년 동안 보드 배선 소프트웨어의"이기"였습니다.이전에는 IC 라우터가 분산 환경에서 실행되도록 변환되었습니다.그러나 보드 경로설정 문제는 크게 다릅니다.오늘날까지도 자동 라우터는 여러 컴퓨터의 장점을 최대한 활용하여 동일한 설계를 수행하기 위해 적응해야 한다고 생각합니다.소프트웨어 공급업체와 타사 엔지니어도 여러 차례 성능 개선을 시도했지만 실패했다.

새로운 병렬 설계 기술이 적용되는 아키텍처는 분산 경로설정 환경에서 대부분의 중요한 문제를 해결하고 충돌을 예방하거나 해결하는 방법을 알고 있습니다.이와 마찬가지로 서버는 각 자동 라우터 클라이언트의 요청을 통합, 검사 및 서버의 다른 클라이언트에 브로드캐스트하는 설계 프로세스 관리 역할을 합니다.모든 자동 라우터 클라이언트는 동기화가 유지되므로 로컬에 새 경로설정 경로를 추가할 때 경로설정 경로가 충돌할 가능성이 적습니다.

3. 효율적인 도구 통합

회로 설계는 많은 단계와 규칙을 포함하는 과정이기 때문에 탁월한 생산력을 얻기 위해서는 가장 효율적인 점 도구를 긴밀하게 통합해야 한다.데이터와 규칙은 설계 프로세스 전반에 걸쳐 원활하게 이동해야 합니다.

지난 20년 동안 EDA 업계는 전례 없는 인수합병을 겪었다.따라서 소프트웨어 공급업체의 설계 프로세스는 많은 도구의 통합에 의존합니다.또한 대기업은 다양한 소프트웨어 공급업체의 도구를 고유한 설계 프로세스에 통합해야 합니다.

임시방편은 도구의 ASCII 출력을 다른 도구의 ASCII 입력 형식으로 변환하는 인터페이스를 작성하는 것입니다.이렇게 하는 동안 수백 개의 ASCII 인터페이스가 생성되며 각 인터페이스는 일반적인 데이터 모델 및 규칙 비호환 문제를 극복하는 데 사용됩니다.

이러한 통합 방법의 기본 요구 사항은 모든 애플리케이션이 완벽하게 호환되는 데이터 모델을 갖추어야 한다는 것입니다.각 애플리케이션은 데이터를 처리하는 데 서로 다른 도구와 다양한 수준의 자동화를 사용할 수 있지만 각 애플리케이션은 다음 단계를 파악하기 위해 변경 사항을 수신하고 식별할 수 있어야 합니다.

또한 병렬 설계 기술을 사용하여 응용 프로그램을 통합하여 내장 장치 작성, 배치, 경로설정 및 편집 등의 특정 작업을 수행할 수 있습니다.그렇다면 응용 프로그램은 이러한 특정 기능만 사용할 수 있도록 자동으로 제한될 수 있습니다.

4. 회로기판 설계

병렬 레이아웃과 병렬 통합에 필요한 기술을 결합하면 하나의 환경을 형성할 수 있다. 이 환경에서 설계 과정에서 여러 개의 서로 다른 응용 프로그램을 여러 디자이너가 동시에 통합하고 사용할 수 있다.

예를 들어, 보드 설계, 다이어그램 설계, 구속 관리, 레이아웃 설계, 3D 기계 설계 시뮬레이션 및 제조 응용 프로그램의 병렬 설계 방법은 설계 프로세스 전반에 걸쳐 모든 편집 이벤트를 업데이트하고 동기화하는 동시에 모든 응용 프로그램을 동시에 사용할 수 있도록 어떤 방식으로 통합할 수 있습니다.혼합 환경에서도 여러 레이아웃 도구와 같은 유사한 응용 프로그램이 여러 개 나타날 수 있습니다.

여러 애플리케이션이 동시에 실행되므로 엔지니어는 추가 경로의 신호 무결성 영향을 빠르게 파악할 수 있습니다.예를 들어, 셀룰러 전화를 위해 설계된 3D 기계 시스템에서 레이아웃에서 장치의 움직임을 즉시 업데이트하고 확인할 수 있습니다.