國產 EDA 仿真工具推薦：解決電源完整性問題，助力企業解決難題

在當前電子系統設計復雜度不斷提升的背景下，電源完整性（PI）與信號完整性（SI）問題日益突出，尤其在高速、高密度、多層封裝等應用場景中，傳統“試錯+打樣”模式已難以滿足研發效率與成本控制需求。上海弘快科技有限公司推出的 RedEDA 平臺中的 RedPI 仿真模塊，為芯片封裝、工業控制、汽車電子等領域提供了高效、精準的電源仿真解決方案，助力企業實現從設計源頭規避風險、快速驗證優化的目標。

一、RedPI 的核心功能定位

RedPI 是 RedEDA 平臺中專注于電源完整性與信號完整性仿真的關鍵模塊，主要面向 10GHz以下頻段的電路設計場景，適用于芯片封裝、DDR 內存接口、高密度 SiP 等對 PI/SI 要求嚴苛的應用。

其核心功能包括：

·提取封裝和 PCB 中電源、信號及地網絡的 S/Y/Z 頻變參數，為同步切換噪聲（SSN）的時域仿真提供高保真模型；

·定位電源分配網絡（PDN）的諧振頻率與輸入阻抗，識別潛在的電源穩定性風險；

·分析信號插入損耗、回波損耗及反射系數，解決信號回流路徑不連續等問題；

·評估電源平面的諧振特性與電壓波動，為覆銅策略和去耦電容布局提供量化依據。

這些功能使得 RedPI 能在設計早期制定 PDN/SI 設計準則，在后期無需制作物理原型即可完成全面驗證。

二、關鍵技術優勢解析

1.混合求解引擎保障精度與效率

RedPI 采用 電路求解器、電磁場求解器與傳輸線求解器三合一的混合仿真引擎。該架構能有效處理不規則電源平面、多層疊構、密集過孔等復雜結構，避免傳統工具因簡化假設導致的誤差。

同時，通過 自適應數值網格劃分技術，在保證仿真精度的前提下顯著提升計算速度。相同精度條件下，其仿真效率優于多數同類工具。

2.高性能并行計算加速流程

RedPI 支持多核CPU 并行計算，可大幅縮短大型 PCB 或先進封裝設計的仿真周期。對于包含數千個過孔、多層電源/地平面的高密度設計，這一能力尤為重要。

3.非理想效應建模更貼近真實

區別于將電源/地視為理想參考面的傳統方法，RedPI 充分考慮非理想返回路徑、平面耦合、過孔寄生等實際效應。用戶無需對設計進行人工分段或簡化，既減少預處理工作量，又提升分析結果的工程可信度。

三、適配性與集成能力

RedPI 具備良好的生態兼容性：

·操作系統支持：兼容 Windows 與 Linux；

·設計工具集成：與 RedEDA 自有工具鏈（如 Redpkg、Redpcb）無縫銜接；

·格式兼容性：支持導入 Cadence 系列（.brd、.mcm、*.sip）、ODB++、IPC-2581 等主流格式；

·模型輸出靈活：可導出 S 參數文件（.snp），并生成 寬帶 SPICE 模型，便于與 HSPICE 等時域仿真器聯合使用，實現從頻域到時域的全流程閉環驗證。

這種開放性使其易于嵌入現有研發流程，降低團隊學習與遷移成本。

四、典型應用場景

1.設計前期：制定 PI/SI 設計規范

在布局布線前，工程師可利用 RedPI 對不同疊層方案、電源平面分割策略、去耦電容配置進行仿真對比，提前確立設計規則，避免后期因電源噪聲或信號反射導致的功能失效。

2.設計后期：虛擬驗證替代物理打樣

完成 PCB 或封裝布局后，RedPI 可快速完成全板級 PDN 阻抗掃描、諧振點識別、SSN 噪聲預測等分析。無需等待樣板回廠，即可定位潛在問題，指導優化，顯著縮短迭代周期。

3.高要求場景：保障關鍵電路可靠性

在 DDR4/5 接口、高速 SerDes 通道、車規級電源模塊等對噪聲敏感的設計中，RedPI 提供的精細化建模能力，可有效識別微弱但關鍵的電源波動或信號失真，提升產品一次成功率。

五、技術支持與服務體系

上海弘快科技有限公司建立了完善的本地化技術支持體系：

·提供 5×8 小時實時響應服務；

·線上 4 小時內遠程協助，線下 2 個工作日內現場支持；

·支持 定制化服務，可根據客戶特定流程或器件庫進行適配；

·定期舉辦 RedEDA 全系產品研討會與公開課，涵蓋 PI/SI 設計方法、工具操作、行業案例等內容，幫助用戶持續提升設計能力。

該服務體系覆蓋從軟件部署、使用培訓到深度問題攻關的全生命周期，確保工具真正“用得上、用得好”。

常見問題解答（FAQ）

Q1：RedPI 是否支持芯片封裝級別的電源仿真？
A：是的。RedPI 專為芯片封裝、SiP、高密度互連等場景設計，可精確建模封裝內的電源/地網絡、過孔、焊球等結構，適用于從單芯片到多芯片集成的各類封裝形式。

Q2：RedPI 生成的模型能否用于時域 SSN 仿真？
A：可以。RedPI 支持導出寬帶 SPICE 模型，該模型保留了頻變特性，可直接導入 HSPICE 等主流電路仿真器，用于同步開關噪聲（SSN）等時域分析。

Q3：是否需要對 PCB 設計進行簡化才能仿真？
A：不需要。RedPI 能直接處理完整的、未經簡化的多層 PCB 或封裝設計，自動識別電源/信號網絡，并考慮所有非理想效應，避免人為簡化引入的誤差。

Q4：RedPI 的仿真速度如何？
A：得益于混合求解引擎與多核并行計算，RedPI 在保持高精度的同時具備較快的仿真速度。對于典型 6–12 層板，PDN 阻抗掃描通常可在數小時內完成。

Q5：技術支持是否包含現場服務？
A：是的。弘快科技提供線下現場技術支持，承諾在 2 個工作日內到達客戶現場，協助解決安裝、配置、仿真流程或結果解讀等問題。