Prise en charge des règles de conception pour les xSignals

Les règles de conception permettent de traduire vos exigences en un ensemble d’instructions que l’éditeur PCB peut comprendre et appliquer. Les règles peuvent être vérifiées pendant le placement des objets, ce que l’on appelle l’Online DRC, ou en post-traitement, ce que l’on appelle le Batch DRC. Les xSignals peuvent être utilisés pour définir les objets auxquels une règle de conception doit être appliquée.

► En savoir plus sur Design Rules

► En savoir plus sur Length Tuning

Règle de longueur appariée

La règle de conception Matched Length est utilisée pour garantir que la longueur des nets spécifiés reste dans la plage définie. Cette règle est essentielle dans une conception haute vitesse, où l’enjeu n’est pas seulement le temps nécessaire à l’arrivée des signaux (déterminé par leur longueur totale), mais aussi l’importance que les signaux spécifiés arrivent en même temps. Selon les vitesses de commutation des signaux, la fonction du signal et les matériaux utilisés dans la carte, l’écart autorisé peut aller jusqu’à 500 mils, ou être aussi faible que 1 mil.

L’image ci-dessous montre un exemple de règle de conception Matched Length configurée pour cibler les xSignals de la classe xSignal PCIE, et vérifier une différence de longueur au sein de chaque paire différentielle de cette classe xSignals. Chaque paire de la classe doit avoir des longueurs routées qui entraînent un Delay Tolerance d’au plus 2ps de délai entre les deux nets de cette paire.

Notez que les contraintes de la règle de conception Matched Length vous obligent à choisir entre l’appariement de la longueur de tous les nets ciblés (Group Matched Lengths), ou l’appariement des deux nets au sein de chaque paire différentielle dans les nets ciblés.

L’image ci-dessous montre la classe xSignal PCIE_TX sélectionnée dans le panneau, ainsi que ces xSignals sélectionnés dans l’espace de conception.

Outre la classe PCIE, des classes sont également définies pour les paires TX et RX. Notez que l’un des xSignals TX ne respecte pas la règle de longueur appariée applicable. ##

Si vous prévoyez d’ajuster la longueur de xSignals comprenant des nets simples et des paires différentielles, créez les règles suivantes :

• Une règle de longueur appariée qui définit les exigences d’appariement de longueur between nets and differential pairs in xSignals. Pour configurer la règle afin de tester la longueur d’un net/paire par rapport à la longueur d’un autre net/paire, activez l’option Group Matched Lengths .
• Une seconde règle de longueur appariée, de priorité plus élevée, qui définit les exigences d’appariement de longueur within-pair. Pour configurer la règle afin de tester la longueur d’un membre de paire par rapport à l’autre membre de la paire, activez l’option Within Differential Pair Length .

Une bonne approche pour ajuster les longueurs de tels xSignals consiste à :

1. Router les nets et les paires différentielles du xSignal.
2. Ajuster la longueur des nets simples à l’aide de la commande Interactive Length Tuning .
3. Ajuster la longueur between des paires à l’aide de la commande Interactive Differential Pair Length Tuning . L’ajustement de longueur utilise la longueur du signal le plus long dans la paire la plus longue comme longueur cible, et ajuste le net le plus long de la paire à cette longueur.
4. Ajuster la longueur du net le plus court within de chaque paire par rapport à l’autre net de la paire à l’aide de la commande Interactive Length Tuning .
5. Vous pouvez maintenant utiliser le panneau PCB Rules and Violations pour vérifier la ou les règles within-pair Matched Net Length. Pour ce faire, sélectionnez Matched Net Lengths dans la section Rule Classes du panneau, puis cliquez avec le bouton droit sur la règle Matched Length requise et sélectionnez la commande Run DRC Rule <RuleName> dans le menu contextuel. Ajustez les accordéons de réglage des nets simples si nécessaire.
6. Utilisez ensuite le panneau PCB Rules and Violations pour vérifier la ou les règles between-pair Matched Net Length, en suivant le processus qui vient d’être décrit. Ajustez les accordéons de réglage des paires différentielles si nécessaire.

Règle de longueur

La règle de conception Length est utilisée pour garantir que la longueur totale routée reste dans la plage spécifiée. Cette règle est généralement utilisée pour s’assurer que les nets cibles ne dépassent pas la longueur spécifiée, par exemple afin de garantir que les exigences de temporisation du circuit seront respectées. La règle de longueur respecte les requêtes de type xSignal listées ci-dessus.

Règle de chemin de retour

La règle de conception Return Path vérifie la présence d’un chemin de retour de signal continu sur la couche de référence désignée au-dessus ou au-dessous des signaux ciblés par la règle. Le chemin de retour peut être créé à partir de remplissages, de régions et de coulées de polygones placés sur une couche de signal, ou il peut s’agir d’un plan.

Les couches de chemin de retour sont les couches de référence définies dans le profil d’impédance sélectionné. Ajoutez une nouvelle règle de conception Return Path dans la catégorie de règles High Speed.

L’image ci-dessous montre une violation de règle Return Path, où le polygone de chemin de retour xSignal comporte un trou permettant le passage d’un via.

Utilisation du panneau PCB Rules and Violations pour localiser une violation de règle Return Path. ##

Calculs précis de longueur

Une exigence clé lors de la définition de règles de conception haute vitesse est le calcul précis des longueurs de routage. L’approche traditionnelle pour calculer la longueur d’un signal consiste à additionner la longueur sur ligne médiane de tous les segments utilisés dans un routage, ainsi que la distance verticale due à la hauteur des vias, initialement déterminée par l’épaisseur de la carte.

Cette approche n’est pas suffisante pour une conception haute vitesse pour plusieurs raisons, notamment :

• Objets empilés et chevauchants - un algorithme qui additionne simplement la longueur sur ligne médiane de tous les objets d’un net ne prend pas en charge les objets empilés ou chevauchants.
• Chemin de routage errant à l’intérieur d’un objet - il existe souvent des objets de routage entièrement contenus dans un pad ou un via, ce qui peut ajouter à tort de la longueur, comme le montre la première image ci-dessous. La seconde image montre la bonne manière de calculer la longueur lorsqu’un objet de remplissage fait partie du routage.
• Longueur du via - les vias borgnes et enterrés ne traversent pas toutes les couches de la carte, de sorte que l’épaisseur de la carte n’est pas suffisamment précise pour déterminer la longueur verticale. La hauteur réelle du via doit être utilisée, en tenant compte des épaisseurs de cuivre et d’isolant traversées par le via.

Le calculateur de longueur de l’éditeur PCB renvoie la longueur de routage la plus précise possible.

Le calcul de longueur est effectué avec précision le long de la ligne médiane du chemin le plus court, comme le montrent ces deux images.

Des longueurs précises, basées sur les couches traversées et les dimensions de l’empilage, sont calculées pour les vias. Image issue du panneau PCB en mode Nets.