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powersi user guide
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更新于2023-05-27
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PowerSI is a new generation of power and signal integrity tool designed for the electrical analysis of integrated-circuit packages and printed-circuit boards. It provides fast and accurate full-wave results and allows designers to overcome the challenge of high-speed design issues related to power, ground, and signal integrity. PowerSI simulates electromagnetic field phenomenon directly in the frequency domain.
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PowerSI User’s Guide
Product Version Sigrity 2016
February 2016
Document Last Updated: March 2016
© 2016 Cadence Design Systems, Inc. All rights reserved.
Cadence Design Systems, Inc. (Cadence), 2655 Seely Ave., San Jose, CA 95134, USA.
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PowerSI Users Guide
February 2016 3 Product Version Sigrity 2016
? 1999-2015 All Rights Reserved.
1
Introducing PowerSI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
What is PowerSI Used For? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Impedance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
PowerSI Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Using PowerSI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
PowerSI and SPEED2000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Modeling and Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
File Format Translators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Overview of PowerSI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Extraction Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
PowerSI Extraction Mode Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Spatial Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Spatial Mode Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Resonance Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Trace Check Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Additional Documentation
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Conventions Used in This Guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
How to Contact Technical Support
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2
Learning the Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
General Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Using the Status Bar
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Display Options
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Auto-Tips
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Version Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Using Status Bar
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Contents
PowerSI Users Guide
February 2016 4 Product Version Sigrity 2016
? 1999-2015 All Rights Reserved.
Using Menu Bar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Checking Versiong Number Without Launching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Version Information on Linux
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Administrative Usage Log File (Only Available for Hardware License)
. . . . . . . . . . . . 13
Drawing Colors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Default Fonts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3D Package View . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Perspective Projective Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Display Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Net Manager Window Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Enlarge in Z Direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Set Transparency of Shape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Switch Layer View to 3D Package View . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3D Operate Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Pan in Orthography Projection Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Zoom in Orthography Projection Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Rotate in Orthography Projection Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Reset in Orthography Projection Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Perspective Projection Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Walk in Perspective Projection Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Walk Layer in Perspective Projection Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Reset in Perspective Projection Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Zoom in Perspective Projection Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2D Curve in Perspective Projection Mode
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3
Working With SPD Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4
Preparing for the Simulation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Simulation Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Frequency Sweep
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Setup the Frequency Ranges
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Customize Frequency Ranges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Parameter Sweeping
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
PowerSI Users Guide
February 2016 5 Product Version Sigrity 2016
? 1999-2015 All Rights Reserved.
Setup the Circuit S-Parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Input the Values Manually . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Generate Value by Tolerance
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Generate Value by Starting / Ending / Steps
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Parameter Sweeping Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Setting up the Ports in Extraction Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
An Introduction to Port Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Manually Generate Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Adding a New Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Hooking Port Pins to Nodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Automatically Generating Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Automatic Port Setting Rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Net Based . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Pin Based . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Area Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Operations on Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Changing the Port Name . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Deleting Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Find and Fit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Checking Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Editing Differential Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Importing Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Importing Ports from PowerDC Workspace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Importing Ports from SPD File
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Changing the Port Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Changing the Port Sequence in Port Window
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Changing the Port Sequence in Network Parameter Result Display . . . . . . . . . . 69
Setup the Sources and Observations in Spatial Mode
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Source Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Specify Circuit Voltage
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Specify Package Voltage
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Specify Currents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Specify Component Currents
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Specify Trace Currents
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Specify Via Currents
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Specify Wirebond Currents
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
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