技術(shù)引領(lǐng)者積極改進流程

Nokia 是一家跨國科技公司，在 130 多個國家和地區(qū)開展業(yè)務(wù)，2021 年其凈銷售額超過 220 億美元。Nokia 通過其領(lǐng)先的技術(shù)和值得信賴的合作伙伴關(guān)系，打造至關(guān)重要的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，助力解決世界面臨的一些最緊迫挑戰(zhàn)，如氣候變化、數(shù)字鴻溝和生產(chǎn)力增長停滯等。

Nokia 在芬蘭奧盧的基地以獨特的方式將無線電研究、開發(fā)和制造結(jié)合在一起，該基地也被稱為“無線電之家”。事實上，它是全球領(lǐng)先的無線電研究基地之一。該基地受益于周圍的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，并積極與奧盧大學合作開展 5G 和 6G 研究。

在奧盧基地，Nokia 設(shè)計整個無線電系統(tǒng)。Nokia 的產(chǎn)品可能由多電路板系統(tǒng)組成，而每個電路板可能包含超過 15,000 個元器件。公司一直在探索，希望找到在這種復(fù)雜環(huán)境中進一步改善設(shè)計流程的方法。

Nokia 面臨的更復(fù)雜挑戰(zhàn)之一是在外形尺寸非常小的單板產(chǎn)品上集成不同的功能和各種技術(shù)（數(shù)字、RF、模擬混合信號）。

找到合適的解決方案

Nokia 的工作流程涉及多個團隊和多個領(lǐng)域，因此在從設(shè)計到制造的全過程中，多個設(shè)計學科之間的并行工程和協(xié)作十分重要。

Nokia 希望加快其設(shè)計流程并提高物理設(shè)計復(fù)用效率，因而求助于多年的合作伙伴西門子 EDA。根據(jù)明確的需求，西門子 EDA為其 Xpedition Enterprise 軟件添加了新的方法。

借助 Xpedition，Nokia 的電子工程團隊可以通過優(yōu)化的元器件管理更好地運用并行工程，并改善現(xiàn)有設(shè)計在新產(chǎn)品中的復(fù)用。Xpedition 還有助于提高流程自動化水平，以及設(shè)計驗證的精度和速度。

Nokia PCB 技術(shù)部小組組長 Markus V?lkky表示：“實施 Xpedition 對我們來說是正確的選擇。Xpedition 的采用讓我們得以成功縮短設(shè)計時間，同時保證設(shè)計質(zhì)量不打折扣。”

物理設(shè)計復(fù)用的好處

電路板物理設(shè)計的復(fù)用在業(yè)界尚未得到廣泛應(yīng)用。然而，由于它能夠幫助設(shè)計團隊顯著節(jié)省時間和降低開發(fā)成本，因此正變得越來越受歡迎。Nokia 深知，產(chǎn)品質(zhì)量和上市時間是贏得成功的關(guān)鍵。

Nokia 的 PCB 設(shè)計部技術(shù)主管 Ari Oinas 表示：“質(zhì)量是我們的第一要務(wù)，其次才是上市時間和成本。”

Nokia 的 Xpedition 復(fù)用流程在電路板仿真方面具有特別的優(yōu)勢。整個設(shè)計都自然而然地必須在電路板上進行仿真才能確保可操作性，包括復(fù)用的物理設(shè)計、原理圖和物理版圖。然而，Nokia 構(gòu)建的電路板極其復(fù)雜且密度非常高，因此很難對整個設(shè)計進行仿真。板載技術(shù)的多樣性和需要仿真的不同效應(yīng)（包括 RF、EMC、EMI 和熱效應(yīng)），進一步加大了仿真難度。

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Oinas 說：“以天線陣列為例，先創(chuàng)建這個小模塊的第一稿。然后，你會多次將其發(fā)送到仿真工具進行分析，并根據(jù)反饋進行修改。這一個模塊實例會頻繁地發(fā)生變化。模塊之間還有許多布線，這使得處理過程非常耗時。”

突破出現(xiàn)在 Nokia 采用 Xpedition 及其對物理設(shè)計復(fù)用的擴展支持之后。現(xiàn)在，工程團隊驗證了某個模塊實例之后，就可以將其作為良品物理 IP 進行復(fù)用，而不必再次仿真。這種方式可以節(jié)省大量時間和精力。當需要對模塊進行更改時，不必重新創(chuàng)建整個模塊，只需替換受影響的單個實例。由于預(yù)先驗證的物理 IP 可以復(fù)用，總仿真時間得以縮短。

借助 Xpedition 復(fù)用流程，一旦某個實例設(shè)計完成并通過驗證，其保真性就會作為單一數(shù)據(jù)源加以維護。Xpedition 確保已完成的可復(fù)用物理 IP 塊處于鎖定狀態(tài)，無法被更改。團隊中的每位成員——無論其來自哪個領(lǐng)域或?qū)I(yè)——都確信他們可以依賴特定的可復(fù)用模塊。工程師可以直接將這些經(jīng)過驗證的實例放在目標位置，并確信這些實例會正常運作。如果需要，他們以后還可以移動實例，而不會引入錯誤。

得益于這種新方法，物理元器件的管理明顯改善。在采用 Xpedition 之前，追溯設(shè)計或?qū)崿F(xiàn)中的錯誤和更改需要更長的時間，尤其是當多位版圖設(shè)計師處理同一電路板時。

Oinas 說：“在采用物理復(fù)用方法之前，設(shè)計變更和重復(fù)性任務(wù)增加了出錯的可能性，這導(dǎo)致流程不理想。”

更快實現(xiàn)市場領(lǐng)先的高質(zhì)量 5G 設(shè)計

設(shè)計過程中能夠節(jié)省多少時間，取決于特定 電 路 的 規(guī) 模 及 其 采 用 先 前 實 現(xiàn) 的 原 理圖的程度，但總體來說，Xpedition 幫助Nokia 達成了提高設(shè)計生產(chǎn)率的目標。

Oinas 表示：“西門子展現(xiàn)了出色的協(xié)作能力。采用 Xpedition 縮短了我們的開發(fā)周期，大大提高了我們的生產(chǎn)力。同時，我們能夠在每個通道保持一致的質(zhì)量。鑒于我們電路板設(shè)計的復(fù)雜性，我們對結(jié)果非常滿意。”

由 于 這 一 成 功 ， N o k i a 計 劃 在 其 他 先 進設(shè)計中部署基于 Xpedition 的復(fù)用方法。Xpedition 作為西門子 Xcelerator 業(yè)務(wù)平臺的一部分，已經(jīng)在幫助 Nokia 將未來的 5G設(shè)計變成今天的現(xiàn)實。