产品名称：Clarity 3D Full-wave Solve
产品代码：SYS300
产品必要性
众所周知，电子系统设计的发展速度可谓是一日千里。随着电路板设计变得越来越复杂，信号速率越来越高，电源功耗越来越大，产生设计高密化趋势越来越明显，设计的要求越来越严格，以往单纯凭借工程师经验进行设计的做法已经越来越不适应现代复杂电路板系统设计的要求。工程师在设计中面临着越来越多的挑战来自于“高速”和“EMC”问题，成为制约设计师是否能够快速、正确的设计出成功的电子产品的关键瓶颈。信号完整性、电源完整性以及电磁干扰/电磁兼容分析是大家常常提到的几个概念，也是成熟电子系统设计厂商在产品开发过程中必备的工作流程，对产品的成败起到关键性作用。
无论是信号完整性分析还是电源完整性分析，首要的工作是必须对系统的物理通道进行精确的建模。无论是从I/O bump到封装的BGA，还是从PCB电路上收发芯片之间的传输线链路，又或者是PCB之间的连接器或者电缆模块，都需要从物理设计结构中采用专门的电磁场数值算法，转换为S、Y、Z网络参数模型，并将其应用于专门的电路分析软件中，获得系统的电气特性，如眼图、损耗、串扰等。
从工业经验来看，最经典、最精确的三维电磁场算法是有限元（Finite Element Method, FEM）。该算法具有精度高、无损、稳定性好、适应性广等优点，是公认的电磁场数值算法领域的王冠。鉴于我所/公司在下一代7nm芯片设计中使用了大量的高速并行总线和串行接口，我们需要采购一款通用的基于3D FEM算法的电磁场工具来提取物理设计对应的S参数模型，并将其应用于链路的信号完整性、电源完整性签收流程中。该电磁场仿真工具必须适配所有的主流封装、PCB设计数据，并完全基于3D的算法，提供测试可验证的仿真精度。为了满足我所/公司对设计效率的要求，该3D电磁场仿真工具必须具有足够高的仿真效率，常规的仿真任务所需时间必须控制在数小时级别，复杂的大规模仿真任务需控制在1~2天时间内完成。此外，该电磁场仿真工具还必须提供丰富的后处理功能，比如S参数显示、TDR分析、网格3D显示、3D电磁场分布显示、S参数测量等，便于我所/公司快速学习该工具，并掌握该工具应用于工程分析和设计优化。
产品主要功能
Cadence Clarity™是针对封装、PCB以及连接器等三维体设计的基于三维全波有限元算法的模型建模仿真分析工具。Clarity采用全三维的全波有限元（Finite Element Method）数值算法，支持自适应的网格剖分技术，保证了仿真结果的一致性精确性。
与传统的三维场求解器相比，Cadence® Clarity™ 3D场求解器拥有高达10倍的仿真性能和近乎无限的处理能力，精度达到黄金标准。得益于领先的并行和分区技术，Clarity 3D 场求解器有效地解决了为芯片、封装、PCB、接插件和电缆设计等复杂的3D结构设计中的电磁（EM）挑战，为任何拥有桌面电脑、高性能计算（HPC）或云计算资源的工程师提供真正的3D分析支持。Clarity 3D 场求解器可以轻松读取所有标准芯片、IC封装和PCB设计实现平台的设计数据，同时为使用Cadence Allegro® 和Virtuoso® 设计实现平台的设计团队提供专属集成优势。
Clarity 3D Layout针对传统的IC封装、PCB等ECAD数据应用，仿真设置简单易用，直观的端口创建向导大大简化了建模过程，适用于对封装和PCB关键信号走线、过孔、金线、BGA的精细建模。Clarity 3D Workbench支持主流格式的三维体模型导入导出，适用于任意三维模型的仿真求解，也可用于任意多芯片封装与PCB结构的物理合并和联合仿真，克服了过去分别建模方式带来了模型精度损失。
Cadence Clarity™支持TCL脚本语言编程，帮助客户进行三维电磁场仿真的二次开发，大大提高三维仿真的效率。Clarity与Cadence的模拟和射频电路仿真平台Virtuoso、封装设计平台SiP/APD、PCB电路设计平台Allegro的深度集成，帮助客户在设计阶段就能快速评估电气性能，加快设计迭代周期，并避免设计数据导出和翻译带来的异常。DC-低频-高频的全频段仿真、电源与信号的联合仿真、封装-PCB联合仿真等技术将大大提高SI/PI仿真的精度，拓展电磁仿真技术的应用领域。
实现方法（以Clarity 3D Layout为例）：
1. 导入模型到Clarity仿真环境；
2. 检查设置层叠信息；
3. 使用Port Setup Wizard完成端口自动化创建；
4. 仿真求解条件设置（频率、边界条件、网格剖分控制等）；
5. 开始仿真；
6. 仿真结果（SYZ参数、电场/磁场分布）查看及数据后处理。
功能特点：
· 针对IC封装和Si-interposer进行三维全波FEM分析，提取宽带S参数
· 针对PCB上高速串行、并行总线进行三维全波FEM分析，提取宽带S参数
· 针对高速连接器、电缆进行三维全波FEM分析，提取宽带S参数
· 对高速信号总线的拓扑、线宽、间距、过孔fan-out等结构进行参数化前仿分析
· 分析高速总线的近场辐射和远场辐射
· 对2层板、Bonging-wire封装、Leadframe进行精确三维分析
· 支持参数化的扫描分析
· 流程化设置向导，简单易用
· 支持多机、多CPU核心并行仿真，仿真效率远超同类EDA工具
· 仿真精度可达测试级
· 支持Windows和Linux双操作系统平台，支持云仿真