近日，Siemens旗下的Mentor, 推出了新的专注于多维验证的 Xpedition 印刷电路板 (PCB) 设计平台，并于2019年5月8日举办了以“改变游戏规则”为主题、规模盛大的峰会。峰会还特别设有4个分论坛，分别针对汽车电子、通讯和高端电子消费品行业面临的挑战和解决方案进行专题演讲，同时为PADS用户提供Mentor在PADS产品上的最新设计方法和经验分享。

　　产品及早验证，加快上市时间

　　Mentor系统设计部Xpedition产品经理David Wiens先生详细分析了PCB从电子产品设计、制造环节到最后投入使用的三个不同层级。从客户需求出发，电子产品的设计是一个多维度的行为，包括机械设计，比如机械外壳，电子设计、电气设计、布局布线和软件设计。电子设计又分为三个部分：芯片设计、芯片封装、PCB设计。

　　Mentor系统设计部Xpedition产品经理David Wiens先生

　　PCB的系统设计，一般分为四个步骤：系统的定义，也就是多板电子的架构定义；逻辑定义；物理层面，即Layout或者所谓的版图；然后是可制造性的设计。虽然分为四个步骤，但是Mentor倡导验证伴随每一个过程进行，而非所有步骤完成之后再进行，从而尽可能在设计早期阶段发现和改正错误，避免在项目后期阶段进行设计变更，从而避免了后期设计变更产生的高额资金和时间成本。

　　通过 Mentor “Shift-Left主动集成验证”平台，工程师可以在设计人员设计环境中使用业内最广泛的易用验证工具，从而在原理图或 Layout 设计阶段就及早发现问题。这款新平台面向非专家级 PCB 工程师，可提供准确的并行设计分析和验证以及全面的工具集成，在提高产品质量的同时节省大量时间和成本。

　　推出该方案的原因在于，现在产品工艺的复杂程度大大提高了。主要体现在哪些方面？首先，电路板或者芯片的先进封装方式，以及这些硅器件晶体管的密度大大提高。其次，现在产品的性能越来越高，数据传输率极快，电子器件要有合理的电源。再次，高可靠性。最后，机械电子之间的相互作用或者集成，包括密度、模料以及可靠性等等，反过来又会影响到产品的性能。这些因素导致设计的复杂度与日俱增，产品设计验证专员的知识也要不断更新换代。该平台的推出可以帮助他们分担一定的工作量，帮助其找到真正核心的问题。亮点在于验证是在非常早的阶段进行，包括从原理图的阶段进行检查再到后期的版图阶段。同时也可以加速设计到制造之间的数据移交，降低因为这种测试不足而导致的出错，最终更好地提升整个过程的效率，缩短产品的交付时间。

　　根据 Lifecycle Insights 最近开展的一项电子仿真驱动设计研究（2018 年 9 月 13 日），每个项目的设计改版平均次数是 2.9 次，相当于大约 16 天的计划外开发时间和 8.26 万美元的额外成本。研究发现，在设计流程中采用了“shift-left”主动集成验证方法之后，PCB 设计团队在按时交付项目、减少设计改版和提高设计质量方面提升了 14%。Lifecycle Insights 的总经理和首席分析师 Chad Jackson 表示，最新研究表明，在整个设计阶段广泛使用分析和验证可直接支持工程管理人员压缩设计周期，同时提高电路板系统质量。Mentor 在 PCB 设计仿真解决方案方面的先进技术和方法是其取得这些成果的关键推动因素，管理人员应密切关注这些产品。

　　面向非专家级的创作环境，提供多维验证解决方案

　　该集成验证平台利用行业最佳实践流程，为非专家级 PCB 工程师和设计人员设计提供了快速而直观的分析和验证功能。该集成验证技术在设计人员创作工具内推出，能够在统一环境内提供自动建模、并发仿真、结果交叉显示以及错误审查。

　　Xpedition 平台包含业内最广泛且强大的验证技术：原理图分析；信号完整性 (SI) 和电源完整性 (PI) 分析；电气规则检查 (ERC)；热仿真；振动分析；可加工性设计 (DFF)；可装配性设计 (DFA)；以及可测试性设计 (DFT)。这些集成技术应用于设计人员或设计团队所熟悉的统一设计环境中，可提供早期的虚拟设计原型。从概念设计到设计移交至生产部门，Xpedition提供全设计过程的、多维度的集成验证解决方案。

　　“由于认识到系统设计复杂性不断增加，Mentor 的关键举措之一就是为我们的客户提供业界领先的验证技术，这些技术曾被应用于专项或多项实例中，”Mentor 电子系统部高级副总裁 A.J.Incorvaia 说道，“通过我们推出的面向 PCB 设计人员的新 Xpedition 平台，这些集成解决方案实现了设计流程中的验证，从而使部署更加简单，加快实现结果的速度，并使我们的客户能够最大化投资回报。”

　　验证平台现已发售，Mentor 工具套件与 Xpedition 流程紧密集成，但也支持大多数非 Mentor 的设计流程。

　　探索未来更多可能，数字化的智能方向

　　David Wiens先生透露，现在Mentor正在研发的重点方向，就是所谓的设计探索。除了设计验证之外，希望在设计很早期的阶段就可以通过设计探索这个功能看一看设计的多样性和优化方案。首先探索的范围可以变大，比如振动、热性能或者可制造性，可以拟定一个方案进行探索或者实验。此外，因为多种不同的设计，设计生产以后可以产生很多所谓的大数据；可以把积累的数据让机器去学习，经过算法分析以后，就能够总结出各类方案的可行性。

　　言及市场变化，David Wiens先生表示目前电子系统已经逐步渗透我们生活当中的各个领域，以前没有电子设备的产品现在也都在慢慢地变得更复杂。针对这种趋势，Mentor根据行业的实际需要把以前的工具变成客户的解决方案，比如5G基站需要做得越来越小、成本越来越低、密度越来越高。因为基站的密度更大就可以承载更大的容量。基站的PCB或者电子系统的设计需要面临高频高速的挑战，需要解决的是智能天线如何做的更小更快更便宜。Mentor给客户的方案就是降低产品设计周期的方案，不是简单地教客户如何用Xpedition来做设计，而是帮助客户解决如何缩短产品设计周期的问题。

　　David Wiens先生认为，数字化不仅是简单的数字化工厂或者数字化物流、数字化运输，慢慢地延伸到从电子设计开始，也就是设计研发端进行数字化。PCB4.0就是从设计研发之初就开始数字化。现在大家对智能化、数字化工厂的理解更多的就是机器人或者物流方面，完整的数字化实质是从设计研发阶段就开始进行。