Sintecs 使用全套HyperLynx获得“一次成功”的结果
Hans Klos 真正了解仿真。他和他的公司 Sintecs 已经提供了超过 17 年的仿真服务。他们的客户包括欧洲和亚洲的一些最大和最知名的军事、数据通信、电信及其他领域的公司。但直到最近，他们所有的设计和仿真工作都是为客户提供咨询服务。
于是，他们决定推出自己的产品线，第一款产品是一种系统化模块，提供超快速的图形和高清视频处理，并加入了大量高速存储器。显然，他们没有采取“娃娃学步”的策略，而是直接推出一款尺寸受限、布局非常拥挤且有超高速总线的产品。
Hans 解释道：“当我们决心自己做产品时，我们决定把设计视为 ASIC。采用 ASIC 设计，一个人设计硬件，两个人同时运行仿真。一次 ASIC设计需要花费数十万美元......必须一次成功。我们认为这也是设计高速 PCB 的最佳方式。我们看到一些公司计划进行两次 PCB 迭代，令人惊讶的是，他们总是会（至少）进行两次迭代。我们打算把它做成“一次成功”的项目，在制作原型之前使用 HyperLynx 优化和验证我们的设计。”
Sintecs 历史
Hans 于 2000 年在荷兰创立Sintecs，起初只有他一个人。“我主要做仿真咨询。我们的名字仍然反映了这一传统 —— Signal Integrity Consulting Service（信号完整性咨询服务）。”
很快，客户对 Sintecs的高质量结果赞赏有加，他们意识到将 PCB 版图设计也交给 Hans或许会更好。他的公司蓬勃发展，员工逐渐增加。随后，客户对他们的工作印象非常好，开始让 Sintecs 完成从原理图到原型的全部电子开发工作。由此出发，推出自己的产品线是一个自然的延续。现在公司拥有32 名员工。
他们不仅开始有自己的产品线，而且咨询服务也在增长。“我们每年对 200-300 个电路板进行 DFM/A 检查， 对大约 100 个电路板进行信号完整性检查。HyperLynx 是高质量和短时间完成这项工作的关键因素之一。”
他们使用全套 HyperLynx工具来检查客户的设计。“在整个过程中使用一种具有相同 UI 的工具对我们来说非常重要。我们不希望要学习多种界面。此外，使用一个流程的话，您不必验证每次不同仿真的数据库是否正确。”
设计挑战
■ 在非常小的电路板（82x50mm 或大约3.25x2"）上布置超多数量的元器件
■ 包含 10 层的薄板 (1.2mm)
■ 高速 DDR3 存储器
■ 快速以太网和 PCIe
■ 识别电流密度过高的区域
■ 具有许多电源轨的大电流需求
MX6 系统化模块设计
对于第一款产品，Sintecs选择实现一种模块化系统 (SOM)。
Sintecsi.MX6 SOM 板
该模块基于Freescale i.MX6 单核、双核或四核应用处理器，采用 ARM Cortex-A9 架构。它能生成 3D 和 2D 图形以及高清视频。它有2 GB 的 DDR3-1600 存储器和 64 GB 的 eMMC 存储器，还有 10/100/1000 Mb 以太网，因此这块小型电路板上有很多高速信号。该模块采用 SMARC 外形，因此所有机械尺寸均由该规范界定。
该模块的功能比任何其他此类小尺寸模块都多（它具有标准规定的最大功能数量），并且使用快速 DDR3存储器。但是，功能和性能的实现是有代价的。布局非常拥挤。由于尺寸的原因，串扰、噪声和功率问题的可能性也被放大了。
他们的设计方法 —— 将其视为与 ASIC 设计类似 —— 始于布局研究。然后，在布局开始之前，他们运行信号完整性(SI) 和电源完整性 (PI) 仿真。最后，他们使用HyperLynx 确定旁路电容的理想数量和放置。而且，所有三次仿真都是使用 HyperLynx 运行的，不曾离开该流程，也不必记住多个用户界面的使用规则。
只有尽可能彻底地完成仿真后，布局才开始。在布局期间进行拓扑研究，以便在 HyperLynx DDR 向导的帮助下为 DDR3 存储器创建最佳布局和出线。由于出线空间很小，他们再次运行 SI 仿真以确保在最大速度下电路正常工作。
由于处理速度极快，该电路板会产生大量热量并消耗相当大的电流。因此，他们进行了广泛的电源完整性分析。Hans 解释说：“为了保证电源轨的性能，我们进行了广泛的 PI 分析，包括电流密度、直流电压降、去耦和噪声分析。由于电流很大，我们还使用了 Mentor 的 FloTherm 进行热应力仿真。因此，我们最终设计了一个特殊的散热器，在模块处于极端工作环境中使用。”
最后，Sintecs 在设计中使用的不仅仅是 HyperLynx，实际上使用了端到端流程。他们利用 Mentor Graphics Xpedition 完成从电路图输入到最终布局的工作。集成的 HyperLynx 套件处理了从布局前研究开始的所有仿真工作。FloPCB 用于热仿真，ValorNPI 用于制造前的DFM。
如何实现
他们在前期和设计过程中投入了大量时间，运行仿真以确保电路板性能符合规格，尽可能少返工。
“我们在前期和 PCB 布局期间进行的所有分析的结果是，我们能够开发出“一次成功”的产品。通过执行所需的分析，我们得以避免额外的返工。通过最大限度地降低信号噪声，我们还能减少辐射，通过 EMC 没有任何问题。”Hans 洋洋得意地说。
但这还不是全部。他们的第一款内部设计产品不仅在第一次迭代中就完美运行，而且还参加了Mentor 技术领导奖评选，该奖项每年评判数十种非常复杂的 PCB 设计，并为每个细分市场的前两名颁发奖项。
Hans笑着说：“当得知我们获得计算机类亚军奖时，我们感到非常高兴。”做前期外勤工作对他们的客户也有帮助。使用他们在设计过程中积累的仿真数据，Sintecs 能够为客户提供仿真和时序模型，这是他们的又一个竞争优势。
HansKlos 为他的公司感到自豪，为他的设计团队感到自豪。但他也知道，工具对成功起着重要作用。
“我们的第一个原型一次性完成。这之所以可能，完全是因为我们对电路板进行广泛细致的审查，并在开发过程中进行了大量不同的分析。如果没有 HyperLynx 及其集成流程，我认为我们无法做到这一点。”
