国产 EDA 仿真工具推荐：解决电源完整性问题，助力企业解决难题

在当前电子系统设计复杂度不断提升的背景下，电源完整性（PI）与信号完整性（SI）问题日益突出，尤其在高速、高密度、多层封装等应用场景中，传统“试错+打样”模式已难以满足研发效率与成本控制需求。上海弘快科技有限公司推出的 RedEDA 平台中的 RedPI 仿真模块，为芯片封装、工业控制、汽车电子等领域提供了高效、精准的电源仿真解决方案，助力企业实现从设计源头规避风险、快速验证优化的目标。

一、RedPI 的核心功能定位

RedPI 是 RedEDA 平台中专注于电源完整性与信号完整性仿真的关键模块，主要面向 10GHz以下频段 的电路设计场景，适用于芯片封装、DDR 内存接口、高密度 SiP 等对 PI/SI 要求严苛的应用。

其核心功能包括：

• 提取封装和 PCB 中电源、信号及地网络的 S/Y/Z 频变参数，为同步切换噪声（SSN）的时域仿真提供高保真模型；
• 定位电源分配网络（PDN）的谐振频率与输入阻抗，识别潜在的电源稳定性风险；
• 分析信号插入损耗、回波损耗及反射系数，解决信号回流路径不连续等问题；
• 评估电源平面的谐振特性与电压波动，为覆铜策略和去耦电容布局提供量化依据。

这些功能使得 RedPI 能在设计早期制定 PDN/SI 设计准则，在后期无需制作物理原型即可完成全面验证。

二、关键技术优势解析

1.混合求解引擎保障精度与效率

RedPI 采用 电路求解器、电磁场求解器与传输线求解器三合一的混合仿真引擎。该架构能有效处理不规则电源平面、多层叠构、密集过孔等复杂结构，避免传统工具因简化假设导致的误差。

同时，通过 自适应数值网格划分技术，在保证仿真精度的前提下显著提升计算速度。相同精度条件下，其仿真效率优于多数同类工具。

2.高性能并行计算加速流程

RedPI 支持多核CPU 并行计算，可大幅缩短大型 PCB 或先进封装设计的仿真周期。对于包含数千个过孔、多层电源/地平面的高密度设计，这一能力尤为重要。

3.非理想效应建模更贴近真实

区别于将电源/地视为理想参考面的传统方法，RedPI 充分考虑非理想返回路径、平面耦合、过孔寄生等实际效应。用户无需对设计进行人工分段或简化，既减少预处理工作量，又提升分析结果的工程可信度。

三、适配性与集成能力

RedPI 具备良好的生态兼容性：

• 操作系统支持：兼容 Windows 与 Linux；
• 设计工具集成：与 RedEDA 自有工具链（如 Redpkg、Redpcb）无缝衔接；
• 格式兼容性：支持导入 Cadence 系列（.brd、.mcm、*.sip）、ODB++、IPC-2581 等主流格式；
• 模型输出灵活：可导出 S 参数文件（.snp），并生成 宽带 SPICE 模型，便于与 HSPICE 等时域仿真器联合使用，实现从频域到时域的全流程闭环验证。

这种开放性使其易于嵌入现有研发流程，降低团队学习与迁移成本。

四、典型应用场景

1.设计前期：制定 PI/SI 设计规范

在布局布线前，工程师可利用 RedPI 对不同叠层方案、电源平面分割策略、去耦电容配置进行仿真对比，提前确立设计规则，避免后期因电源噪声或信号反射导致的功能失效。

2.设计后期：虚拟验证替代物理打样

完成 PCB 或封装布局后，RedPI 可快速完成全板级 PDN 阻抗扫描、谐振点识别、SSN 噪声预测等分析。无需等待样板回厂，即可定位潜在问题，指导优化，显著缩短迭代周期。

3.高要求场景：保障关键电路可靠性

在 DDR4/5 接口、高速 SerDes 通道、车规级电源模块等对噪声敏感的设计中，RedPI 提供的精细化建模能力，可有效识别微弱但关键的电源波动或信号失真，提升产品一次成功率。

五、技术支持与服务体系

上海弘快科技有限公司建立了完善的本地化技术支持体系：

• 提供 5×8 小时实时响应服务；
• 线上 4 小时内远程协助，线下 2 个工作日内现场支持；
• 支持 定制化服务，可根据客户特定流程或器件库进行适配；
• 定期举办 RedEDA 全系产品研讨会与公开课，涵盖 PI/SI 设计方法、工具操作、行业案例等内容，帮助用户持续提升设计能力。

该服务体系覆盖从软件部署、使用培训到深度问题攻关的全生命周期，确保工具真正“用得上、用得好”。

常见问题解答（FAQ）

Q1：RedPI 是否支持芯片封装级别的电源仿真？
A：是的。RedPI 专为芯片封装、SiP、高密度互连等场景设计，可精确建模封装内的电源/地网络、过孔、焊球等结构，适用于从单芯片到多芯片集成的各类封装形式。

Q2：RedPI 生成的模型能否用于时域 SSN 仿真？
A：可以。RedPI 支持导出宽带 SPICE 模型，该模型保留了频变特性，可直接导入 HSPICE 等主流电路仿真器，用于同步开关噪声（SSN）等时域分析。

Q3：是否需要对 PCB 设计进行简化才能仿真？
A：不需要。RedPI 能直接处理完整的、未经简化的多层 PCB 或封装设计，自动识别电源/信号网络，并考虑所有非理想效应，避免人为简化引入的误差。

Q4：RedPI 的仿真速度如何？
A：得益于混合求解引擎与多核并行计算，RedPI 在保持高精度的同时具备较快的仿真速度。对于典型 6–12 层板，PDN 阻抗扫描通常可在数小时内完成。

Q5：技术支持是否包含现场服务？
A：是的。弘快科技提供线下现场技术支持，承诺在 2 个工作日内到达客户现场，协助解决安装、配置、仿真流程或结果解读等问题。