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电子设计自动化

所属频道 工业控制
  • 光电联合仿真引擎:光端口双向传输模型与<0.2%误差验证 摘要

    随着光电子集成系统向100Gbps+速率和CMOS兼容工艺演进,传统光电协同设计方法面临信号完整性、时序同步及多物理场耦合等挑战。本文提出一种基于混合模式网络的光电联合仿真引擎,通过构建光端口双向传输模型(Bidirectional Optical-Electrical Port, BOEP),实现电-光-电转换全链路的高精度建模。实验验证表明,该模型在100GHz带宽内信号幅度误差<0.15%,相位误差<0.18°,满足高速光互连系统设计需求。

  • 抗单粒子翻转(SEU)的加固单元库设计:三模冗余与EDAC纠错电路实现 摘要

    随着汽车电子、航空航天等安全关键领域对集成电路可靠性要求的提升,抗单粒子翻转(SEU)技术成为设计焦点。本文提出一种基于三模冗余(TMR)与纠错码(EDAC)的混合加固方案,通过RTL级建模实现高可靠单元库设计。实验表明,该方案可使电路SEU容错率提升至99.9999%,同时面积开销控制在2.3倍以内。通过Verilog硬件描述语言与纠错码算法的协同优化,本文为安全关键系统提供了从单元级到系统级的抗辐射加固解决方案。

  • 安全加密的云上IP交付:同态加密在第三方IP集成中的应用

    随着芯片设计分工的深化,第三方IP(Intellectual Property)的安全交付成为行业痛点。传统IP保护方案依赖黑盒封装或物理隔离,存在逆向工程风险与协作效率低下的问题。本文提出一种基于同态加密(Homomorphic Encryption, HE)的云上IP交付方案,通过支持加密域计算的同态加密技术,实现第三方IP在云端的安全集成与验证。实验表明,该方案可使IP集成周期缩短60%,同时保证设计数据在加密状态下完成功能验证与性能评估。通过结合CKKS全同态加密与云原生架构,本文为超大规模SoC设计提供了安全、高效的IP协作范式。

  • 云EDA弹性调度算法:分布式仿真任务的分片与负载均衡技术

    随着芯片设计规模突破百亿晶体管,传统单机EDA工具面临计算资源瓶颈与仿真效率低下的问题。本文提出一种基于云原生架构的EDA弹性调度算法,通过动态任务分片与负载均衡技术,在AWS云平台上实现分布式仿真加速。实验表明,该算法可使大规模电路仿真时间缩短68%,资源利用率提升至92%,并降低35%的云计算成本。通过结合Kubernetes容器编排与强化学习调度策略,本文为超大规模集成电路(VLSI)设计提供了可扩展的云端仿真解决方案。

  • 大模型赋能的DFT自动化:测试向量生成与故障覆盖率提升策略

    随着芯片规模突破百亿晶体管,传统可测试性设计(DFT)方法面临测试向量生成效率低、故障覆盖率瓶颈等挑战。本文提出一种基于大语言模型(LLM)的DFT自动化框架,通过自然语言指令驱动测试向量生成,并结合强化学习优化故障覆盖率。在TSMC 5nm工艺测试案例中,该框架将测试向量生成时间缩短70%,故障覆盖率从92.3%提升至98.7%,同时减少30%的ATE测试时间。实验表明,大模型在DFT领域的应用可显著降低人工干预需求,为超大规模芯片设计提供智能测试解决方案。

  • DSP的PCB布线 的走线阻抗控制和端接电阻之间是什么关系?

    在数字信号处理(DSP)系统的印刷电路板(PCB)设计中,走线阻抗控制与端接电阻是确保信号完整性的两个关键要素,二者紧密相关且相互影响。理解它们之间的关系,对于优化 PCB 布线、提升系统性能至关重要。

  • 过高的结温会致使芯片性能显著下滑

    芯片的性能与温度紧密相关,过高的结温会致使芯片性能显著下滑。当结温升高时,芯片内部晶体管的载流子迁移率降低。载流子迁移率如同电子在半导体材料中的 “奔跑速度”,速度变慢,晶体管的开关速度就会减慢,直接导致芯片的运算速度降低。就像电脑 CPU 在长时间高负载运行、结温升高后,电脑会出现明显卡顿,运行程序的速度大不如前。

  • IGBT 主导新能源汽车上半场,SiC 提速上车剑指新周期

    在新能源汽车产业蓬勃发展的浪潮中,功率器件作为核心 “大脑”,其重要性不言而喻。回顾过往,IGBT 主导了新能源汽车的上半场,而如今,SiC 正加速上车,开启新的发展周期。

  • 电池充电 IC 如何控制充电电流

    在各类电子设备中,电池作为关键的储能元件,其充电过程的安全性与高效性至关重要。电池充电 IC(Integrated Circuit,集成电路)在其中扮演着核心角色,它精准地控制着充电电流,确保电池能够稳定、安全且高效地充电。那么,电池充电 IC 究竟是如何实现对充电电流的有效控制呢?

  • RC 串联滤波与单一电容滤波的区别

    在电子电路领域,滤波技术是保障信号质量的关键环节,它能够有效去除信号中的杂波和干扰,使输出信号更加纯净稳定。RC 串联滤波和单一电容滤波作为两种常见的滤波方式,在实际应用中各有特点和优势。虽然它们都基于电容的特性来实现滤波功能,但由于电路结构和工作原理的差异,在滤波效果、适用场景等方面存在明显区别。

  • 通孔焊接在解决虚焊问题上的优势

    在电子制造领域,焊接质量对于产品的稳定性和可靠性起着决定性作用。虚焊作为一种常见且棘手的焊接缺陷,可能引发电子产品故障,严重时甚至导致产品失效。通孔焊接和标贴焊接作为两种主流的焊接方式,在应对虚焊问题上各有特点,而通孔焊接凭借其独特的工艺特性,在解决虚焊问题方面展现出显著优势。

  • 差分对 AC Cap 阻抗不连续挖地平面问题探讨

    在高速电路设计领域,差分信号传输以其卓越的抗干扰能力、对 EMI 的有效抑制以及精准的时序定位,成为保障信号稳定可靠传输的关键技术手段。随着电子设备不断朝着小型化、高性能化方向发展,PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)设计面临着愈发严苛的挑战,其中差分对 AC Cap(交流耦合电容)阻抗不连续问题尤为突出,而挖地平面作为一种常用的解决策略,其相关探讨具有重要的实际意义。

  • PCB 布局技巧:如何为普通整流桥设计更优散热路径

    在现代电子产品中,普通整流桥被广泛应用于 AC/DC 转换电路中,如电源适配器、LED 驱动、电动工具及家电控制板等。特别是在中高电流应用中,合理的 PCB 布局不仅能提升整流桥的散热效率,还能增强系统的可靠性与寿命。本文将从 PCB 散热路径设计的角度,系统性分析普通整流桥的布局优化策略。

  • 电磁干扰按电流流动模式可分为共模干扰与差模干扰

    在电子电路中,电磁干扰按电流流动模式可分为共模干扰与差模干扰。共模干扰是指两条信号线上的干扰电流以相同方向同时流动,并通过地线形成回路,其本质是信号线与地线之间的电位差波动。例如,当开关电源的功率器件开关动作时,产生的高频噪声会以共模电流的形式通过电源线向大地辐射。而差模干扰则是两条信号线上的干扰电流方向相反,仅在两条信号线之间流动,相当于信号线之间的电压波动,常见于数据线传输过程中因外界电磁耦合产生的信号畸变。

  • CAN 总线系统挑选最适宜的隔离方法

    光耦隔离:经典且应用广泛光耦隔离利用光耦合器实现信号隔离与传输,其核心组件为发光二极管和光敏元件。输入信号使发光二极管发光,光敏元件接收光信号后产生电信号,完成信号传输,同时实现输入与输出的电气隔离。光耦隔离在 CAN 总线隔离模块中应用广泛,具有隔离电压高、效果好、抗干扰能力强等优点。以高速光耦 6N137 为例,其传输延迟时间短,典型值仅 48ns,接近 TTL 电路传输延迟水平,能满足 CAN 总线通信速率要求。在一些对成本较为敏感、通信速率要求不高的场合,光耦隔离可有效降低成本,确保系统基本稳定性。但光耦隔离也存在响应速度相对较慢的缺点,不适用于对实时性要求极高的高速通信场景,传输延迟可能影响数据实时性。