如今，所有的信号协议如：PCle、DDR、GDDR、以太网、USB、SAS、InfiniBand、CEI、OIF......的数据传输速率都在不断提高。大多数高速信令标准具有6Gbps（GT/s）以上的单通道数据速率，有些高达112Gbps，信号频谱已经进入到了微波甚至毫米波范围。设计符合这些数据传输速率的互连线不能简单地依赖于传统的布局布线DRC规则检查或经验法则。反射、损耗和串扰造成的信号失真会导致互连性能下降甚至失效。为了避免这种情况，需要进行信号完整性、一致性分析和可能的互连优化。而 Simberian 的 Simbeor 软件正是这方面的理想工具。
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Simbeor 是先进的 PCB 和封装互连三维电磁分析软件，它可用于布局前设计（叠层规划、高速过孔设计）和布局后互连合规性分析和优化。Simbeor通过使用高阶算法进行三维全波分析、基准测试和实验验证，可确保模型的精确性，是实现PCB 设计一板即成功的利器。最重要的是，Simbeor 能让您以相对较低的成本轻松解决电磁信号完整性问题。
Simbeor推出的 SI Compliance Analyzer的信号完整性合规性检查工具简单易用，您不需要是信号完整性方面的专家，也不需要拥有电磁学方面的专业知识就能使用它。不仅适用于 SI 工程师，也适用于任何 PCB 设计人员，其易用性是其他信号完整性仿真工具无法比拟的。
SI Compliance Analyzer 可通过基于仿真的电气规则检查 (ERC)、基本信号完整性分析（Fast SI）和高级 3D EM 信号完整性分析（3D SI）进行快速、一致的布局后信号完整性验证。基本上，SI Compliance Analyzer 是所有互连验证和合规性分析任务的一站式解决方案。
电气规则检查 (ERC)：使用二维准静态场求解器 Simbeor SFS 求解走线和元件焊盘以及过孔的快速电磁模型，查找并定位信号参考平面完整性违规、阻抗连续性违规和可能的串扰噪声。该模式可在几分之一秒内对链路进行交互式分析，也可对数千个链路进行自动化分析。它使所有传统的基于几何的规则检查程序变得过时和不必要。
Fast SI：使用二维准静态场求解器 Simbeor SFS 进行走线和焊盘、过孔的快速电磁模型和精确分解，对相对慢速信号（<10 Gpbs，>100 ps 上升时间）的串扰噪声、损耗、延迟和偏斜进行基本信号完整性分析，或对高速链路进行初步分析。它可在数秒内对链路进行交互式分析，也可对数百个链路进行实时自动化分析。
3D SI：使用二维准静态场求解器 Simbeor SFS 或三维电磁求解器求解走线，使用三维电磁求解器（Simbeor 3DML 或 3DTF）求解过孔、元件焊盘和其他不连续因素，并对 PCB/封装互连器件的高级信号完整性分析进行精确分解（数据传输速率不受限制，精度取决于几何形状、材料和链接定位）。它可在几分钟内对链路进行交互式分析，也可对数百个链路进行实时自动化分析。
以上三种分析模式都旨在验证互连是否符合特定信号标准，并在违反合规性指标时快速找到故障原因。
《PCB 设计 一板即成功专栏》目前已经更新到了对应于Simberian官方2024年07月16号发布的最新版本的Simbeor THz 2024.01 个人学习版 v1.0.1版本。订阅了专栏的同学可以通过下边的链接进行下载：
https://www.mr-wu.cn/courses/right-the-first-time-for-high-speed-pcb-design/lesson/simbeor-introduction-and-download/
Simbeor 的 SI Compliance Analyzer 功能很好用，但毕竟Simbeor是一款独立的软件，要进行SI合规性分析，我们需要将设计文件手动导入到Simbeor中，然后选择相应的关键网络进行分析，当然分析的结果也是独立显示的，不能与Allegro进行交互，对于问题点的定位来说不够直接，我们通常希望在PCB设计软件中直接显示问题点以便于走线的确认和优化操作。
为了使得Allegro可以和Simbeor进行数据交互实现信号完整性仿真自动化，《PCB 设计一板即成功专栏》为此开发了Aligou Simbeor Automation的自动化仿真工具，使得Allegro可以结合Simbeor实现信号完整性仿真自动化检查。
启动 Aligou Simbeor Automation
安装了最新发布的 AligouSkill_v1.0.5 的安装包之后，会在Allegro主界面的菜单栏里添加一项新的子菜单项目”AligouSkill\SI PI EMC Analysis\Simbeor'，可以直接启动 Aligou Simbeor Automation 程序。
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操作示例
完美的数字互连是在信号带宽上具有恒定特征阻抗和相位延迟的无损传输线以及与特征阻抗匹配的端接电阻器。在这种互连中，发射端发送的信号将稳定地传递到接收端，没有比特率的限制。但是，如此理想的传输线只是想象和理论上的；真实世界的物理学不允许这样。为了高速数字信号可靠地传输，必须构建互连模型进行分析。
Simbeor的ERC模式下的参考完整性分析可检查所有参考导体和缝合通孔以及通孔局部化回流路径。基本上，它是对当前回流路径的分析。
以下是开放计算项目（Open Computing Project ，简称OCP）PCB上所有DDR数据链路的参考完整性分析案例。
在Aligou Simbeor Automation中浏览选择需要分析的网络
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可以创建多个分析计划一次进行多个指标的分析，比如DDR的ERC分析、PCIE总线的3D SI分析等
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DDR5信号的ERC分析
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针对DDR5数据速率6.4 GT/s进行分析，并揭示了上图右侧标有红色停止标志网中的一些问题（严重违反参考完整性）。
一些走线通过最近参考平面的分裂处，而一些通孔是非局部化返回路径的（Nyquist频率下开始泄漏能量）。在进行任何其他类型的分析之前，必须解决布局中严重的参考完整性违规问题——这是当务之急。
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阻抗分析显示 BGA 扇出如何改变走线的阻抗
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ERC模式下的阻抗连续性分析可用于快速检查互连阻抗，包括通孔和焊盘。
PCIE 5.0 传输通道分析
分析是在以32GT/s运行的PCIe 5.0信号的Nyquist频率下进行的。目标差分阻抗为100欧姆，可以看到链路在阻抗违规如何影响信号传输方面进行改进。在3D SI分析模式（或用于较低数据速率的Fast SI）中对反射的分析可以回答这个问题。此时使用精确的3D SI模型来计算回波损耗（Return Loss RL）并进行TDR分析。
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回波损耗超过规范限值
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在Aligou Simbeor Automation快速定位到问题点并进行走线优化
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预告：在Simbeor中优化的焊盘和过孔同步到Allegro中更新现有的PCB设计的功能还在开发中，会在接下来的更新版本中实现。
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对于选定的链路，Simbeor可找到所有可能的攻击链路，并评估以mV为单位的走线到走线和焊盘到焊盘的耦合（可以是dB或%），假设1 V激励具有信号指定的上升时间。Simbeor可消除所有类型的几何邻近规则。
为了评估串扰的系统级影响，可以使用快速 SI或3D SI分析模式。快速 SI模式包括走线和焊盘之间的串扰， 3D SI可选择增加通孔之间的串扰评估。可以在频域（PSXT、ICR、ICN、MDXT）和时域（阶跃、脉冲串扰或具有串扰的眼图）中进行分析，如下图所示。
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在Aligou Simbeor Automation中快速定位串扰的相关布线
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常见问题
Simbeor需要调用Cadence安装路径下的extracta.exe来实现.brd文件的数据抽取，但Simbeor并不是读取操作系统的环境变量来获取extracta.exe的程序路径，而是通过C:\ProgramData\Simberian\Simbeor\Simbeor 2024 Options.xml 的配置文件来指定。
用文本编辑工具打开该文件，搜索关键字LastUsedExtractaPath，然后输入对应版本的extracta.exe的程序路径然后保存修改。
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同时还需要注意的是，低版本的extracta.exe无法提取高版本的Allegro .brd格式文件，比如在Simbeor 2024 Options.xml 的配置文件中指定的是SPB_16.6的路径，但如果分析的是比16.6更高版本的.brd文件则会导入失败，所以如果您电脑里同时安装了多个版本的Allegro，则在Simbeor 2024 Options.xml 的配置文件中指定高版本的extracta.exe路径。
但还要注意的另一个问题是23.1版本不能直接打开16.6的allegro设计文件，建议是将16.6的.brd文件另存为23.1的版本格式然后在23.1的allegro中启动分析，亦或者是修改Simbeor 2024 Options.xml 的配置文件指定16.6版本的extracta.exe路径并在16.6版本的allegro中启动分析。
关于Simbeor软件的下载
专栏接下来会更新PCB板材和传输线相关的内容，会更多地结合使用Simbeor仿真软件进行讲解，目前Simbeor仿真软件的个人学习版已经更新到了专栏中，有需要的同学可登录专栏免费获取安装包。
Simbeor个人学习版的安装包下载链接：
https://www.mr-wu.cn/courses/right-the-first-time-for-high-speed-pcb-design/lesson/simbeor-introduction-and-download/
Aligou Simbeor Automation 集成在了AligouSkill V1.0.5版本的安装包中，如果之前安装了AligouSkill，需要卸载旧版本然后重新安装AligouSkill V1.0.5版本
AligouSkill V1.0.5版本的下载链接：
https://www.mr-wu.cn/courses/right-the-first-time-for-high-speed-pcb-design/lesson/aligouskill-download/
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