【導讀】係統設計領域充滿變數，確保信號完好無損地到達目的地還隻是冰山一角。隨著封裝密度不斷提高、PCB 線路不斷細化以及頻率不斷飆升，這些錯綜複雜的問題也在不斷演變，需要綜合運用電氣、機械

、電磁和熱動力學方麵的專業知識。

係統設計領域充滿變數
，確保信號完好無損地到達目的地還隻是冰山一角。隨著封裝密度不斷提高、PCB 線路不斷細化以及頻率不斷飆升，這些錯綜複雜的問題也在不斷演變，需要綜合運用電氣
、機械
、電磁和熱動力學方麵的專業知識。

為wei了le應ying對dui日ri益yi增zeng長chang的de複fu雜za性xing和he細xi微wei差cha別bie
，係xi統tong需xu要yao達da到dao最zui佳jia性xing能neng。而er要yao實shi現xian這zhe一yi目mu標biao，設she計ji人ren員yuan在zai發fa揮hui聰cong明ming才cai智zhi的de同tong時shi，還hai要yao借jie助zhu機ji器qi的de計ji算suan能neng力li。遺yi憾han的de是shi，不bu同tong學xue科ke猶you如ru一yi個ge個ge孤gu島dao彼bi此ci分fen離li
，阻zu礙ai了le專zhuan家jia之zhi間jian的de有you效xiao合he作zuo。要yao滿man足zu這zhe些xie激ji增zeng的de需xu求qiu，係xi統tong級ji優you化hua已yi不bu再zai是shi一yi種zhong“奢侈選項”

，而是“必不可少”。

手動工作流程包括構建、測試、原型驗證、改(gai)進(jin)和(he)最(zui)終(zhong)製(zhi)造(zao)，這(zhe)給(gei)設(she)計(ji)優(you)化(hua)造(zao)成(cheng)了(le)很(hen)大(da)的(de)阻(zu)礙(ai)。目(mu)前(qian)的(de)設(she)計(ji)優(you)化(hua)方(fang)法(fa)在(zai)很(hen)大(da)程(cheng)度(du)上(shang)依(yi)賴(lai)於(yu)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)的(de)直(zhi)覺(jiao)
，他(ta)們(men)通(tong)過(guo)創(chuang)建(jian)原(yuan)型(xing)和(he)運(yun)行(xing)仿(fang)真(zhen)來(lai)評(ping)估(gu)設(she)計(ji)是(shi)否(fou)符(fu)合(he)目(mu)標(biao)。然(ran)而(er)，如(ru)今(jin)的(de)電(dian)子(zi)設(she)計(ji)開(kai)始(shi)追(zhui)求(qiu)更(geng)強(qiang)的(de)性(xing)能(neng)
、更高的複雜性和更緊湊的外形，單憑人類的直覺已經難以應對優化挑戰。我們需要先進的優化方法來實現日益複雜的現代設計。

基於 AI 的優化

Cadence 推出了 Optimality Intelligent System Explorer，這是一項全新的優化技術，利用 AI 幫助設計人員應對現代設計挑戰。該技術具有多學科設計分析優化 (MDAO) 功能，可無縫執行從集成電路到封裝，乃至電路板的係統級優化。將多物理場分析工具與 Optimality Explorer 集成

，確保了預期結果萬無一失。自動化大大加快了優化過程，工程師和設計師可以更輕鬆、更高效地實現目標。

Optimality Explorer gongzuoliuchengkezhidingshurucanshu
，youhuaxitongbiaozhun
，bingshiyongduowulichangfenxigongjujinxingfangzhen。tanengzidongwanchengyouhuaguocheng，shengchengyouhuashejihezuizhongquxian。yonghukeyiyouhuahuibosunhao、插入損耗、串擾隔離等參數以及眼圖、抖動和比特誤碼率 (BER) 等係統標準。

為實現有效優化，設計人員必須考慮線寬、間距
、線長、走線堆疊
、焊盤尺寸
、隔離焊盤幾何形狀
、鑽孔尺寸和過孔 stub 長度等幾何變量。在創建模型時
，還必須考慮製程 (Process)、電壓 (Voltage) 和溫度 (Temperature) 組合，片內端接 (on-die termination, ODT)，抖動均衡等參數。

Optimality Explorer 旨在幫助設計人員進行無縫的設計優化，無需用戶幹預。其算法實現了優化過程的自動化，可提供流暢
、便捷的用戶體驗。與傳統方法相比

，它能在不到 500 次的迭代中實現顯著優化，加快設計收斂。Optimality Explorer 被稱為 AI 驅動的設計同步多學科分析與優化工具。

Optimality Explorer 可高效
、準確地仿真和優化複雜的 3D layout
，處理傳統上被認為具有挑戰性的優化方案。該工具中包含用於 PC 封裝互連的場求解器，可處理各種通常被視為具有挑戰性的優化方案，如最大化交叉網格覆銅。

優化參數和注意事項

例如，在係統通信信道中，有發射器
、接收器
、PCB 互連
、封裝和中介層。這些器件經過抽象化，用作發射器-接收器的 IBIS-AMI 模型，發射器-接收器之間是走線和過孔。

為確保最佳信道性能，必須考慮各種幾何變量
，如線寬、間距、線長

、走線堆疊、焊盤尺寸

、隔離焊盤幾何形狀、鑽孔尺寸和過孔 stub 長度。創建模型時還應考慮 製程 (Process)、電壓 (Voltage) 和溫度 (Temperature) 組，片內端接 (on-die termination, ODT) 和抖動均衡等參數。

在優化過程中，必須指定需要優化的設計參數和想達到的優化目標。此外，還必須創建額外的代理模型 (surrogate model)


，以有效優化這些參數。

Optimality Explorer jiyusuijisousuoshengchengdechushishujuji
，goujianbingxunlianjiqixueximoxing。tahuibuduanfenxifangzhenjieguo
，gengxinshejibianliang，jisuanmubiaohanshuheyueshutiaojian
，zhidaodadaotingzhibiaozhunheshoulianweizhi。

Optimality Explorer 旨zhi在zai簡jian化hua設she計ji人ren員yuan的de優you化hua過guo程cheng，尤you其qi是shi在zai需xu要yao考kao慮lv許xu多duo可ke調tiao參can數shu的de情qing況kuang下xia。其qi算suan法fa實shi現xian了le優you化hua過guo程cheng的de自zi動dong化hua，無wu需xu用yong戶hu幹gan預yu，並bing且qie易yi於yu使shi用yong。

傳統方法需要 2500 次以上的迭代才能獲得相當的結果，與之相比
，Optimality Explorer 隻需不到 500 次的迭代就能實現顯著優化，可加快設計收斂。

利用 Optimality Explorer 提高效率

在複雜的電路 layout 中
，僅使用單獨的走線和過孔是不夠的。需要將這些器件組合起來，創建互連設計，其中每個器件都會影響到其他器件的行為。

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