华为公司互连设计部( 早期的名称为 C A D部 )  为了开发高速电路，随后为了解决电路源稳定性 问题， 先后开展了信号完整性和电源稳定性的分析，  研究工作； 取得了一定成绩， 在一定程度上， 解决了 产品开发中所遇到的问题， 现将情况简介如下。 

1关于信号完整性在华为的历程

华为公司互连设计部从 1 9 9 7年开始就意识到 高速电路是需要深入研发的一个领域。从此成立了 专门的团队投入到信号完整性分析的研究上面来。  当时首先的切入点就是 I B I S模型的测试建模和仿 真对比。以此开始了最初的仿真和测试并积累了经 验。9 9年初， 华为的信号完整性技术首先在某宽带 交换产品上面获得成功应用，解决了 5 0 Mb p s的并行总线 的过冲和 串绕 问题 ，并 推 出了第一 块 1 ． 2 5 G b p s的高速串行总线背板。2 0 0 2年， 互连设计 部建设完成了国内第一个高速设计实验室，配置了 完备的时域和频域测试和仿真环境，并在这个实验 室里面，完成了 3 ． 1 2 5 G b p s 以上的高速背板研发工

作。  2 0 0 3 年之后 ， 华为的互连设计向差异化方向发 展， 逐步建立起了射频无源微带器件设计、 芯片封装 选型和设计、 低成本单板设计等多种业务。 

2输入 ／输出缓冲信息规范 模型 ( I B I S ) 数据库的建立

早期， 华为信号完整性( s I ) 工程师在信号完整 性分析时，最大的问题是能否及时得到精确的元器 件 I B I S( I n p u t ／ O u t p u t   B u f f e r   I n f o r ma t i o n   S p e c i f i c a t i o n  ( 输入 ／ 输出缓冲信息规范 )) 仿真模型。由于华为 在设计线路板时使用了越来越多的高密度器件， 使 得这项工作变得十分困难；加上只有少数芯片供应 商能提供 I B I S模型， 即使有模型， 其质量也是勉勉 强强。所以很多工程师说他们要花一半的时间用于 模型的获取、 调试和验证模拟上。  为了解决这个问题，华为设立了自己的模型小组作为E D A库管理的一部分。 他们是元器件方面的专家，从供应商那里获得 S p i c e 模型后可以在其基础上建立起行为级 I B I S模型。 如果是从供应商那里直接得到的I B I S模型， 则对其准确性和语法进行检查。大约有 2 0 ％的元件不能立即得到 S p i c e或 I B I S模型，工程师们就直接从测量数据或产品规格中生成默认的模型，通常会将该模型与 S p i c e 模拟或测量的数据相比较， 以确保其准确性。  这样，华为的模型小组逐渐建立起自己一个初 具规模的I B I S 模型数据库， 为提高信号完整性的仿真效率， 和保证其质量奠定了关键性的基础。 

3关于电源完整性

随着器件瞬态切换功率越来越高，器件工作电 压越来越低， 噪音裕量变小， 在实际设计中遇到的影 响电源稳定性的现实因素越来越多，在互连设计时进行电源完整l 生分析已成为必然。从 2 0 0 2年启 ， 华为开展了电源分布系统的研发工作。一个电源分布系统由电压调整器 V R M、 B U L K电容、 高频退藕电容、 电源地平面四个对象构成。在 I C电源噪声的瓶颈情况下， 无源器件建模仍然是电源完整性分析的重点。 分立电容采用传统 R L C电路模型是不足的， 简单的 R L C电路不能正确的预测并联元件引起谐振的幅度和频率。在大于谐振频率的频段内， 孤立电容有比料想较高的E S R和较低的电 感。 

早期， 华为通过频域测试， 建立基于 S参数的电容库， 但是 s 参数模型的仿真效率较低， 因此， 将现有的 S参数的电容模型库转换为 S P I C E等效电路就变得十分有意义。 根据陶瓷电容的实际物理结构，提出了多级并联 R L C分布电路模型，并通过 Mo n t e  C a r l o法从 s参数模型中优化求出此电路的相关 R L C参数。经测试仿真验证是准确的。 业界钽电容还没有准确的S P I C E等效电路， 曾有公司提出了如下模型( 如图 l a 、 b所示 ) 。 

但此模型在低频端并不能很好的收敛。为了解决这个问题， 采用了 5 级梯形支路 S P I C E电路模型等效钽电容模型。经测试仿真验证是准确的。现在， 华为建立了基于 S P I C E电路模型的电源完整性仿真库， 大大提高了电源完整性仿真的效率，

同时也具有较好的仿真精度。电源完整性分析已广泛应用于华为的硬件开发中。

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