Управление процессом автотрассировки - реальность или миф? Опции

[maple]

Существует распространенное убеждение (легенда), что наиболее продвинутые автотрассировщики (Specctra, Expedition) способны качественно растрассировать печатную плату, для этого нужно лишь задать правильные параметры автотрассировки.
Берем тестовый пример от Mentor Graphics. Все компоненты штыревые (фанауты расставлять не нужно), ширина всех проводников одинакова (0.254 мм), зазоры между проводниками, контактами и переходами также одинаковы (0.254 мм). Задание параметров сводится к указанию количества проходов (трассировки, минимизации числа переходов, сглаживаний) и вариантов их чередования.

Результаты:
Specctra
Total Trace Length...........51089.8 (mm)
Vias..................................1084
Unconnects.......................4

PADS
Total Trace Length...........49453.8 (mm)
Vias..................................756

Expedition
Total Trace Length..........49060.8 (mm)
Vias..................................508

TopoR
Total Trace Length...........42089.3(mm)
Vias..................................130


По сравнению со Specctra вариант TopoR имеет существенно меньше переходов (на 954 или в 8.4 раза) и на 9м меньше суммарную длину проводников.
“Лишние” 9м проводников с учетом ширины проводника и зазора – это эквивалент 45 см2 дополнительной площади, которой явно не хватает Specctra, чтобы получить 100% разведенных проводников.
Межслойный переход , диаметр 0.762 мм, с учетом зазора 1.27 мм, занимает пространство на двух слоях в сумме 2.532 мм2. Умножаем на 954, получаем еще 24 см2. Итого 69 см2 - прямоугольник почти 7x10 см.

Сразу оговорю, что не являюсь экспертом в части автотрассировщиков Specctra, PADS и Expedition, и вполне допускаю, что продвинутые пользователи смогут улучшить полученные мной результаты, вопрос только, насколько радикально. Интересны результаты, полученные продвинутыми пользователями трассировщиков, указанных выше, а также настройки, используемые для получения этих результатов.

 Specctra.zip ( 233.8 килобайт ) Кол-во скачиваний: 174

 Test_Expedition.zip ( 1.41 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 125

 test_PADS.pcb ( 887.8 килобайт ) Кол-во скачиваний: 123

 test_TopoR_PCAD_.pcb ( 1.09 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 153

[fill]

1. В современных высокоскоростных платах автотрассировку в чистом виде на всю плату никто не использует. Используется последовательный авто и интерактивный процесс. Чтобы стало более понятно посмотрите пример конфигурирования\трассировки DDR от ментора.
2. Мифом является утверждение что трассировка Топора сама по себе является панацеей от помех. Я уже несколько лет назад наглядно (в видео) демонстрировал разницу в абстрактном уменьшении помех (о котором вы постоянно говорите) и реальном значении на конкретных критических цепях. Разработчика устройства интересует не общая температура по больнице, а температура конкретного больного. И главное, как его быстро ПОЛНОСТЬЮ вылечить. У вас есть инструмент автоматического устранения таких проблем? У других он есть (но только для параллельных трасс).
В предложенном вами случае (во всяком случае то что я посмотрел в Exp - там всего два слоя) наводка не только не уменьшится, а и увеличится, т.к. добавятся наводки с соседнего слоя. И единственным способом борьбы с этим может быть предложено только добавление слоя (а обычно добавляют два) земли\питания между ними.
Представьте что дело идет не о 4-х слойке, а о 6-ти слойке. Все остальные автотрассировщики решат проблему со слоями 3-4 просто - один горизонтальная трассировка, другой вертикальная, и нет наводки между слоями. Вам же придется опять добавлять слои. И даже для некоторых 4-х слоек возникнет та же проблема - где для решения проблем ЭМИ делают трассировку только на внутренних слоях, а внешние заливают землей\питанием.
Если говорить о многослойках, то все ваши преимущества сойдут на нет - чем больше слоев тем больше вариантов разложить грамотно трассы строго соблюдая направления слоев (чего нельзя сделать на двухслойке).
3. В Exp. есть алгоритмы Via_Min и Smooth - последовательный запуск их много раз с высоким значениями (2-5 и 1-3) приведет к дальнейшему последовательному уменьшению кол-ва via.
В PADS тоже самое + включите any angle как для трассировки, так и для слоев, увеличьте усилие (High).

[maple]

1. В современных высокоскоростных платах автотрассировку в чистом виде на всю плату никто не использует. Используется последовательный авто и интерактивный процесс.

В данном примере нет ни высокоскоростной платы, ни DDR3. Если хотите, обсудить проектирование высокоскоростных плат можно отдельно.

Есть тестовый пример. Теоретический минимум числа переходов - 0 (все контакты - сквозные), суммарной длины - 37.3 м (длина прямых отрезков, соединяющих контакты - netlines).
Хотелось бы получить конкретные рекомендации для достижения экстремальных значений по каждому из критериев и по совокупности.

3. В Exp. есть алгоритмы Via_Min и Smooth - последовательный запуск их много раз с высоким значениями (2-5 и 1-3) приведет к дальнейшему последовательному уменьшению кол-ва via.

Это очень абстрактно: "много раз" (сколько?), "приведет к дальнейшему последовательному уменьшению кол-ва via" (насколько серьезному, и каким увеличением длины это будет сопровождаться?). Я, естественно, пыталась. Если бы получилось, не обращалась бы к "клубу знатоков".

2. Мифом является утверждение что трассировка Топора сама по себе является панацеей от помех.

Где Вы в моем посте увидели утверждение про панацею? Речь идет о том, что более глубокая оптимизация позволяет высвободить ресурсы, которые могут быть использованы, например, для снижения уровня перекрестных помех, например, путем увеличения зазоров, причем необязательно всех.

Я уже несколько лет назад наглядно (в видео) демонстрировал разницу в абстрактном уменьшении помех (о котором вы постоянно говорите) и реальном значении на конкретных критических цепях.

Тогда Вы продемонстрировали наличие инструмента, но не эффективность его использования, ведь получить эквивалентный уровень помех Вам не удалось.

Разработчика устройства интересует не общая температура по больнице, а температура конкретного больного.

Если уж пользоваться медицинской терминологией, то уместнее говорить о профилактике заболеваний. То есть существует возможность снизить уровень помех, в том числе и для цепей, для которых, на первый взгляд, это не очень критично.

Например, для прикидочного расчета используем экспресс анализ HyperLinks, выставляем пороговое значение 100 mv, получаем файл, отсортированный по сумме двух максимальных значений, при этом для одной цепи есть всего два агрессора по 50 mv, а для другой - двадцать по 49 mv, и эта цепь в список не попадает.

И главное, как его быстро ПОЛНОСТЬЮ вылечить.

Если ресурсов недостаточно даже для получения 100% разводки, как, например, в случае, приведенном в соседней ветке http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=97532 , то, думаю, "больной" помощи не дождется, несмотря на наличие "сильнодействующих препаратов". Средства вроде бы и есть, но вот использовать их не представляется возможным.

один горизонтальная трассировка, другой вертикальная, и нет наводки между слоями.

Почему только вертикальное и горизонтальное - любая пара ортогональных направлений. (Кому интересно, может почитать http://www.tkea.com.ua/tkea/2010/2_2010/st_03.htm ).
Замечу, что в других трассировщиках задание направлений по слоям не гарантирует отсутствия на слое проводников ортогонального направления, особенно при активной минимизации переходов. Так что все с точностью до наоборот: в TopoRе на смежных слоях проводники ортогональны (или почти ортогональны), а в других трассировщиках почти всегда будут места, где на смежных слоях будут параллельные фрагменты строго один под другим, причем на многослойке действительно больше возможностей обеспечить ортогональность проводников на смежных слоях. Так что картинка Ваша, хотя и красивая, не про TopoR.
Взгляните на картинки с разводкой платы в Specctra и TopoR. В первом случае около 7% суммарной длины – параллельные (один над другим) проводники на смежных слоях. Во втором таких участков нет.
Замечу, что если на смежных слоях проводники не строго ортогональны, но и не параллельны, то зона их эффективного взаимодействия достаточно мала.

Кстати, например, для диффпар параллельность сторонам платы не приветствуется, а глобальная анизотропность слоев повышает риск коробления платы.


Сообщение отредактировал maple - Jan 16 2012, 08:23