高性能的PCB設計離不開(kāi)先進(jìn)的EDA工具軟件的支撐。Cadence的PSD系列在高速PCB設計方面的強大功能，其前后仿真模塊，確保信號質(zhì)量，提升產(chǎn)品的一次成功率；其物理、電氣規則的使用，可智能化的實(shí)現諸如差分布線(xiàn)、等長(cháng)控制等技術(shù)要求；支持并行設計、縮短研發(fā)時(shí)間；支持模塊重用、重視技術(shù)沉淀，保證了設計質(zhì)量，提高設計效率。擁有一個(gè)高性能的EDA工具軟件，配合經(jīng)驗豐富的PCB設計工程師，高性能的PCB設計實(shí)現也就有了切實(shí)的保證。
一、硬件必備基礎
    自從PCB設計進(jìn)入高速時(shí)代，以傳輸線(xiàn)理論為基礎的信號完整性知識勢頭蓋過(guò)了硬件基礎知識。有人提出，十年后的硬件設計只有前端和后端。只要有一個(gè)系統工程師把他們整合一下就夠了。這很容易讓人懷疑學(xué)習硬件基礎知識的必要性。事實(shí)上，不管是IC工程師還是PCB工程師，都必須具備諸如R、L、C以及基本的門(mén)電路知識。高性能的PCB設計離不開(kāi)電源基礎知識，少不了FPGA常識。即使以傳輸線(xiàn)理論為基礎的信號完整性分析也是從研究以R、L、C為基礎的微元考慮。PCB設計工程師必須具備基本的電路基本知識，如高頻、低頻、數字電路、微波、電磁場(chǎng)與電磁波等。熟悉并了解所設計產(chǎn)品的基本功能及硬件基礎知識，是完成一個(gè)高性能的PCB設計的基本條件。
二、高速的挑戰
    隨著(zhù)信號速率的不斷提升，信號完整性不斷困擾著(zhù)研發(fā)人員，包括總線(xiàn)驅動(dòng)能力、信號的反射、串擾、過(guò)沖、振蕩、回溝、衰減等；有時(shí)也把時(shí)序劃歸到信號完整性范圍內。Allegro中基于IBIS模型的仿真模塊Signoise，可以方便地搭建拓撲進(jìn)行仿真。Allegro的這個(gè)仿真工具與布線(xiàn)平臺有良好的接口，在PCB布線(xiàn)完成以后，還可以從PCB板上直接提取布線(xiàn)參數到Signoise平臺中，進(jìn)行后仿真以驗證布線(xiàn)的效果。仿真提取的布線(xiàn)約束可以直接導入到Allegro的電氣規則管理器中，這個(gè)管理器可以方便地對時(shí)序要求的等長(cháng)規則進(jìn)行約束，在布線(xiàn)時(shí)，當長(cháng)度不符合所規定的規則時(shí)，Allegro可以實(shí)時(shí)進(jìn)行告警。
三、電源、地噪聲的挑戰
    電源、地平面作為信號線(xiàn)的參考平面、回流通道，電源、地的噪聲會(huì )直接串入以其為參考平面的信號。解決電源、地噪聲的問(wèn)題，不僅僅是考慮供電電源的自身電平穩定問(wèn)題，還是解決高速信號的可靠性問(wèn)題的重要因素。高速PCB的電源設計首先要理清電源樹(shù)，分析電源通道合理性。
    首先，在大電流的載流能力上，必須在考慮裕量的前提下分配恰當的布線(xiàn)寬度；同時(shí)，因為實(shí)際布線(xiàn)有電阻，從電源輸出端到實(shí)際負載的路線(xiàn)上有壓降，而高速電路器件的電壓特別是core電壓往往很低，壓降對供電效果有直接的影響。電流的載流能力，與線(xiàn)寬、內外層、銅厚度、允許溫升相關(guān)。其次，在電源的濾波效果上，需要考慮電源的阻抗。因為電源通道實(shí)際上不是一個(gè)理想的通道，而是有電阻和阻抗的，高速電路在門(mén)電路翻轉時(shí)需要瞬間的電源供給，而電流從電源模塊給各個(gè)門(mén)電路翻轉提供能量是需要各級路徑分配的，需要時(shí)間，這可理解為一個(gè)分級充電的過(guò)程，
四、EMC問(wèn)題：
    隨著(zhù)人們生活水平的提高以及對包括電磁污染在內的環(huán)保的關(guān)注，EMC問(wèn)題成為所有電子產(chǎn)品研發(fā)中繞不過(guò)去的彎。作為一個(gè)“Black Magic”，EMC問(wèn)題越來(lái)越困擾開(kāi)發(fā)人員。EMC要從源頭設計。作為產(chǎn)品EMC的源頭，單板/PCB的EMC性能愈發(fā)引起關(guān)注，在EMC眾多的指標中，讓硬件工程師頭痛的是RE指標問(wèn)題。出于模型的限制，即使業(yè)界公認的頂級EMC仿真軟件，至今也不能仿真出和實(shí)際測試數據可比擬的數據出來(lái)。其只能給出某些特定條件下的簡(jiǎn)化了的單輻射源的輻射場(chǎng)分布情況，進(jìn)而提供設計參考。
五、DFM的挑戰
    解決DFM問(wèn)題，除了單板工藝工程師制定適合本公司的工藝標準外，需要對PCB設計工程師進(jìn)行系統、全面的DFM常識培訓，PCB工程師需要不斷了解業(yè)界的PCB生產(chǎn)加工能力現狀，結合本公司的實(shí)際情況，選擇合適的工藝路線(xiàn)和設計參數。在電氣性能和DFM方面的取舍上，綜合考慮。此外，在PCB的封裝庫上，必須有專(zhuān)職的建庫人員，從源頭上解決DFM問(wèn)題。Allegro有一個(gè)專(zhuān)用的建庫模塊，可以按器件的datasheet方便地設計封裝庫，以及封裝庫的焊盤(pán)。良好的封裝設計是DFM設計的基礎。