高性能PCB设计离不开先进EDA工具软件的支持。Cadence的PSD系列在高速PCB设计中功能的强大，前后仿真模块保证信号质量，提高产品一次成功率；使用物理、电气规则可智能化实现差动接线、等长控制等技术要求；支持并行设计、缩短研发时间；支持模块重用、重视技术沉淀，保证设计质量，提高设计效率。有了高性能的EDA工具软件和配合经验丰富的PCB设计工程师，就可以保证高性能PCB设计的实现。

一、硬件必备基础

自从PCB设计进入高速时代，基于传输线理论的信号完整性知识就压倒了硬件基础知识。有人建议十年后，硬件设计只会有前端和后端。有一个系统工程师来集成它们就足够了。很容易怀疑学习硬件基础知识的必要性。事实上，无论是IC工程师还是PCB工程师，都必须具备R、L、C、门电路等基础知识。高性能PCB设计离不开电源基础知识，少不了FPGA常识。甚至基于传输线理论的信号完整性分析都是从基于R、 L、 C的微型元件的研究中考虑的。PCB设计工程师必须具备基本的电路知识，如高频、低频、数字电路、微波、电磁场和电磁波等。熟悉所设计产品的基本功能和硬件基础知识是完成高性能PCB设计的基本条件。

二、高速挑战

随着信号速率的不断提高，信号的完整性不断困扰研发人员；包括总线驱动能力、信号的反射、串扰、过冲、振荡、回沟、衰减等；有时，时序被归入信号完整性的范围。Signoise是一个基于Allegro中IBIS模型的仿真模块，可以很容易地构建一个拓扑进行仿真。Allegro的仿真工具与布线平台有很好的接口，PCB布线完成后，也可以直接从PCB板上提取布线参数到Signoise平台进行后仿真，验证布线效果。仿真的布线约束可以直接导入到Allegro的电气规则管理器中，可以轻松约束时序所需的等长规则。布线时，当长度不符合规定的规则时，Allegro可以实时告警。

三、电源、地噪声挑战

电源、地平面作为信号线参考平面、回流通道，电源、地的噪声会以其为参考平面直接串入信号。解决电源、地噪声的问题，不仅要考虑供电电源本身的电平稳定性，也是解决高速信号可靠性问题的重要因素。在高速PCB的电源设计中，先要梳理电源树，分析电源通道的合理性。

就大电流的载流能力而言，必须在考虑裕量的前提下分配合适的布线宽度；同时，由于实际布线中的电阻，从电源输出端到实际负载的路径上存在压降，而高速电路器件的电压，尤其是核心电压往往很低，压降直接影响供电效果。电流的载流能力与线宽、内层和外层、以及铜厚度、允许温升有关。其次，在电源的滤波效果中，需要考虑电源的阻抗。因为电源通道实际上不是理想通道，但有了电阻和阻抗，高速电路在门电路翻转时需要瞬时供电，而来自电源模块为每个门电路提供能量的电流则由各级通路分配，这需要时间，可以理解为分级充电的过程。

四、EMC问题

随着人们生活水平的提高和对包括电磁污染在内的环境保护的关注，电磁兼容问题已经成为所有电子产品研发中不可回避的难题。作为“BlackMagic”，EMC的问题越来越困扰开发者。EMC应该从源头进行设计。作为产品电磁兼容的源头，单板/PCB的电磁兼容性能越来越受到关注。在众多EMC指数中，困扰硬件工程师的是RE指标问题。由于模型的限制，即使是业界公认的顶级EMC仿真软件，也无法仿真出迄今为止与实际测试数据相当的数据。它只能给出简化的单一辐射源在特定条件下的辐射场分布，进而提供设计参考。

五、 DFM的挑战

为了解决DFM问题，PCB设计工程师除了需要单板工艺工程师制定合适的工艺标准外，还需要接受系统、全面的DFM常识培训，PCB工程师需要不断了解行业内PCB生产加工能力的现状，根据公司的实际情况选择合适的工艺路线和设计参数。综合考虑电气性能和DFM之间的权衡。另外，在PCB的封装库中，必须有一个专职的建库人员，从源头上解决DFM问题。Allegro有专门的建库模块，可以根据设备的数据表方便地设计包库和包库的焊盘。良好的包装设计是DFM设计的基础。