DFQ在SI中的作用

5月13日的一篇文章《DFQ讓設(shè)計(jì)更加優(yōu)秀》向大家介紹了巨霖科技的高速信號(hào)仿真平臺(tái)SIDesigner內(nèi)嵌的DFQ插件工具，它基于圖形化交互界面為用戶提供：

高效DOE實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

基于集群技術(shù)或本地并行仿真

通過(guò)擬合建立可預(yù)測(cè)模型

強(qiáng)大的數(shù)據(jù)后處理分析能力

做為一種高效科學(xué)的統(tǒng)計(jì)分析工具，DFQ（Design for Quality） 使我們能夠在有限的資源條件下，以最經(jīng)濟(jì)的資源投入來(lái)理解多變量是如何影響輸出結(jié)果，并找出其中關(guān)鍵影響因素及其相互關(guān)系，建立輸出（響應(yīng)）與關(guān)鍵影響因素（因子變量）的數(shù)學(xué)關(guān)系，尋找出因素的最佳組合以使輸出（響應(yīng)）達(dá)到預(yù)設(shè)目標(biāo)。

高速SI問(wèn)題涉及眾多因素，比如物理設(shè)計(jì)參數(shù)（幾何、材料）、電氣參數(shù)（驅(qū)動(dòng)、端接、負(fù)載）、環(huán)境條件（溫度、電壓）等，這些參數(shù)之間存在復(fù)雜的交互作用，優(yōu)化目標(biāo)通常比較復(fù)雜，需要在多目標(biāo)之間做權(quán)衡。

DFQ能夠?yàn)楫a(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化提供科學(xué)決策，便于可視化的進(jìn)行部門(mén)間設(shè)計(jì)溝通。比如在DDR SI性能設(shè)計(jì)中，分析影響SI性能的各種變量，阻抗、工藝角、驅(qū)動(dòng)能力、串?dāng)_、線長(zhǎng)等，給出各變量對(duì)SI性能的影響敏感度，從而能讓設(shè)計(jì)人員對(duì)變量變動(dòng)對(duì)性能的影響有量化的概念。

好的設(shè)計(jì)未必產(chǎn)生好的產(chǎn)品（還要考慮生產(chǎn)工藝、良率等因素），需要結(jié)合設(shè)計(jì)性能與良率綜合考慮。以各影響因子的擬合模型為出發(fā)點(diǎn)，以在實(shí)際生產(chǎn)中各影響因子的誤差分布為模型輸入，通過(guò)蒙特卡洛分析預(yù)測(cè)方案缺陷率（UPM），在設(shè)計(jì)方案的評(píng)估中引入缺陷率作為決策依據(jù)之一。比如下圖，SI工程師會(huì)選擇方案1，而從產(chǎn)品角度可能會(huì)選擇方案2。

DFQ換新顏

經(jīng)過(guò)全面優(yōu)化后的新DFQ工具完全采用Wizard向?qū)浇缑骝?qū)動(dòng)，界面更加簡(jiǎn)潔，易用性進(jìn)一步提升。DFQ主要功能直接放在主界面左側(cè)，用戶通過(guò)點(diǎn)擊主界面左側(cè)功能標(biāo)題，選擇分析類型、通用設(shè)置、響應(yīng)和因子設(shè)置、假設(shè)模型選擇、DOE試驗(yàn)表設(shè)計(jì)、仿真、擬合、預(yù)測(cè)、蒙特卡洛和敏感度分析走完全部DFQ流程，使用過(guò)程中間也可靈活跳躍到所需功能子界面。

圖1：DFQ主界面

分析模式有兩種：Basic和Advanced。其中Advanced模式是高級(jí)DFQ流程，支持外部導(dǎo)入預(yù)先編輯好的因子參數(shù)表，支持把部分因子設(shè)為固定因子以減少可變因子數(shù)量。

圖2：Advanced模式下的響應(yīng)和因子定義界面

在Design這個(gè)步驟中，所有功能按鈕直接展示在界面上方便用使用，同時(shí)支持把參數(shù)因子表和DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)表自動(dòng)合并一張表，省去用戶手工處理的麻煩。

圖3：DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)界面

擬合、預(yù)測(cè)、蒙特卡洛和敏感度分析根據(jù)各自功能分解在不同的的子界面上，方便用戶選擇對(duì)應(yīng)處理模塊，每個(gè)功能模塊內(nèi)容參見(jiàn)前文《DFQ讓設(shè)計(jì)更加優(yōu)秀》。

總結(jié)

巨霖科技推出的DFQ工具已經(jīng)內(nèi)嵌在SI仿真平臺(tái)SIDesigner中，經(jīng)過(guò)全面優(yōu)化，界面更加簡(jiǎn)潔，易用性更好。它可以為客戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化提供科學(xué)決策，便于可視化的進(jìn)行部門(mén)間設(shè)計(jì)溝通，結(jié)合設(shè)計(jì)性能與良率綜合考慮來(lái)選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)。