再版前言
两年前,我出版了一本名为《高速电路系统设计与仿真分析:Cadence实例设计详解》的书。在该书中讲述了如何使用Cadence工具进行高速电路系统设计,以及利用仿真分析对设计进行指导和验证。此书出版之后,得到了很多读者积极的响应,同时也得到了很多读者建设性的反馈。其中有三条意见成为我再版此本书的重要理由:
· 在上一版的书中,所介绍的DDR设计技术略显过时,无论是DDR技术本身,还是设计难度现在都已经不具有挑战性。在不到一年的时间里,DDR2技术得到了广泛应用,基本取代了原来的DDR地位,而且DDR3也越来越多地出现在各种产品中。因此很多读者反映,希望能够介绍目前流行的DDR2或DDR3的设计方法和难点,以及如何利用现有的仿真工具完成对DDR系统的仿真和验证工作。
· 对于电源完整性的仿真分析,业界一直停留在“指导”性的阶段,没有可以参照的工程可行的方法。因此,在本书中,结合HyperLynx的PI工具,详细讲述如何使用HyperLynx进行电源系统仿真的方法和流程,以及前仿和后仿的实施步骤。
· 随着高性能系统的发展,几乎所有的高速数据接口都已经采用差分串行信号体制,正如我上一版书的预计,6Gbps 系统已经普遍应用,越来越多的厂商开始在设计中尝试10Gbps 技术。因此,在这本书中,希望介绍目前流行的高速差分串行技术的背景、信号特点和系统设计难度、仿真方法,以及丰富实践案例和经验。
诚然,在前一版书出版至今的一年时间之内,DDR2技术已经广泛应用于电子系统的各个领域,无论是高性能的大型电子系统还是精巧细致的手持设备。而高速差分信号的应用也从一年前的5Gbps发展到了10Gbps,几乎成为高速数据接口的唯一形式,成为目前越来越热的设计话题。也正是因为在如此高的信号频率下,信号的传播特征以及分析方法都完全不同于GHz以下的低频信号,因此,也确实有必要通过充实本书的内容,把这项技术传播给大家,让更多的工程师能够更快地掌握和应用这项技术。
除了上述再版理由,还有一个来自我自身的动力,就是通过上一版书的出版,以及和读者的后续交流中发现,国内的SI工程师正逐渐走向成熟,更多的工程师已经不满足于只是对于某个SI现象和处理方法的讨论和学习,他们更渴望得到清晰的理论知识和技术背景,因此在这本书里对一些SI现象的技术背景内容进行了更多的补充。
本书将继承前一版书的写作风格,在讲解各项技术以及信号/电源完整性的相关现象的同时,尽量以设计和仿真实例向读者展示所要说明的问题。但是和前一版书所不同的是,此书的所有实例将在Mentor公司的HyperLynx相关工具中实现。这样做的目的有二:一是因为应广大读者的需求,对Mentor用户群有所倾向;二是,Mentor的HyperLynx工具在高速电路的仿真分析中确实有独特的优势。而且,从目前业界发展的状态和趋势来看,无论是国际化IT行业领军的大公司、外企,还是国内企业,已经越来越多地抛弃原来的设计工具和流程,逐渐转向Mentor的设计环境和工具链。由于我本人所具有的一些特殊信息渠道,故已经看到或者感受到这种变化。
因此,从工程师的角度讲,我也想提醒广大电子行业的工程师,如果能敏锐地抓住机会,选择主流EDA设计工具,同时也可以增加自身的行业竞争力。无论从技术角度还是读者需求,此次的所有实例,都将基于Mentor的高速设计流程和环境。(关于Mentor的高速设计流程和工具变化以及发展趋势,将在最后一章对技术发展的展望和心得交流中做比较详细的介绍。)
邵鹏
2013年2月于北京