Sigrity仿真软件

Sigrity是一款由Cadence公司收购并旗下的专业仿真软件，专注于信号与电源的协同分析设计和验证。Sigrity仿真软件在信号完整性（SI）、电源完整性（PI）以及电磁兼容性（EMC）等领域具有广泛的应用。

一、sigrity软件背景与归属

• Sigrity于2012年7月2日被Cadence公司收购，自此成为Cadence仿真软件家族的一员。
• 作为Cadence的一部分，Sigrity继承了Cadence在EDA（电子设计自动化）领域的强大技术实力和丰富经验。

二、sigrity软件主要功能与模块

Sigrity根据功能的不同，可以分为三大仿真模块：电磁场（EM）求解器、传输线（TLM）求解器、电路（SPICE）求解器。这些模块通过不同的算法和工具，实现了对信号和电源网络的全面分析和验证。

• 电磁场（EM）求解器：采用有限元法（FEM）、时域有限差分法（FDTD）等算法，对电磁场进行精确求解。这包括PowerSI和SPEED 2000等工具，分别用于电源网络和高速信号网络的仿真分析。
• 传输线（TLM）求解器：利用矩量法等算法，对传输线进行仿真分析。这主要用于处理信号在传输线中的传播和反射等问题。
• 电路（SPICE）求解器：提供电路级别的仿真分析，包括非理想回路和过孔等组件的仿真。这有助于更深入地了解电路中的信号和电源行为。

三、sigrity软件核心功能与特点

1. PowerSI：

   Model Extraction：提取PCB板级和封装级信号网络的S参数，以及电源网络与信号网络的阻抗Z参数。这有助于快速准确分析电源和信号的相关性能。

   Resonance Analysis：提取板上电源网络的谐振特性，找出PCB板上电源平面上的谐振及波动特性。通过修改电源的覆铜方式（大小和形状等）及去耦电容的放置位置，可以改善和解决平面谐振的问题。

2. PowerDC：

   Board/Package IR Drop Analysis：分析PCB板级和封装级的IR降，确保电源网络的稳定性。

   Board/Package E/T Co-Simulation：进行电热协同分析仿真，同时考虑器件功耗和电流传输带来的焦耳热，充分考虑电热之间的相互影响。

3. SPEED 2000：

   提供通用SI仿真、DDR仿真、TDR/TDT仿真等功能。

   利用FDTD仿真技术进行多层电源地间的三维电磁场仿真，快速得到所需的时域波形。

4. OptimizePI：

   频域仿真工具，用于电容方案的选型和优化。

   通过仿真提高器件性能，降低产品成本。

5. XtractIM：

   创建IC封装（如BGA、SiP等）电气模型。

   以IBIS或SPICE电路网表形式输出，快速评估封装的电气特性。

四、sigrity软件操作流程与界面

Sigrity的操作流程清晰且方便，从设计文档导入到叠层设计、仿真信号选择、电容和器件模型赋予、仿真端口生成、设置仿真频域范围，最后到出仿真报告，每一步都有明确的指引。软件界面友好，通过灰色进度条变成亮色的方式，直观展示操作进度和完成情况。

五、sigrity软件应用案例与效果

Sigrity在多个领域都有广泛的应用案例，如高速PCB设计、封装设计、电源网络设计等。通过使用该软件，设计师可以更加准确地预测和分析信号和电源网络的行为，从而优化设计方案，提高产品的性能和可靠性。

六、sigrity软件总结

Sigrity作为一款专业的仿真软件，在信号完整性和电源完整性等领域具有显著的优势。其强大的功能和灵活的操作方式，使得设计师能够更加高效地进行设计和验证工作。同时，Sigrity作为Cadence的一部分，也继承了Cadence在EDA领域的领先地位和技术实力，为用户提供了更加全面和专业的解决方案。