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系統感知型SoC的功耗、噪聲和可靠性簽核

2022-08-24

在競爭激烈的全球移動、消費類和汽車電子系統市場中，低功耗、高性能以及高可靠性是產品獲得成功至關重要的因素。為了管理這些沖突性的需求，設計團隊需要面面俱到地考慮多種選項，例如，需要采用高級工藝技術節點，尤其是基于FinFET的器件。這些高級技術節點讓芯片不僅能在更低功耗下以更快的速度運行，同時還可在相同尺寸的芯片中集成更多功能。但是，在這些工藝節點上，由于器件的物理特性、尺寸和形狀以及互聯等因素，在進行功耗、噪聲和可靠性簽核時會遇到嚴重的問題。十多年來，Ansys? RedHawk-SC?一直都是業界電源噪聲和可靠性分析簽核的標準解決方案，其已成為各家代工廠基準流程中不可或缺的一部分。RedHawk-SC提供優異的容量、準確度及仿真覆蓋特性，能夠全面滿足亞7nm設計，尤其是那些需要使用FinFET器件的設計需求，因而無論是上述所列的電源噪聲還是可靠性仿真問題，都能游刃有余地應對解決。本白皮書將對影響電源/信號完整性及IC可靠性的各個方面進行探討，同時還將介紹如何運用Ansys RedHawk-SC高效率地分析和解決這些挑戰。本文為白皮書節選，完整內容可在文末下載。Ansys RedHawk-SC憑借可擴展的架構、業界一流的引擎以及先進的建模功能，Ansys RedHawk-SC堪稱率先在業界通過代工廠認證的全芯片電源噪聲與可靠性簽核解決方案。RedHawk-SC可充分滿足高級亞7nm器件的需求，如FinFET和采用硅片直通孔 (TSV)封裝技術的2.5D/3D結構需求，從而能進一步擴展上述功能。圖1：Ansys RedHawk-SC平臺RedHawk-SC仿真環境能實現IP、內存和RTL級到芯片級SoC（其中包括封裝和電路板）的電源噪聲完整性和可靠性。IP和內存設計人員不僅能使用Ansys Totem?來驗證設計，而且還可創建能在SoC級使用的緊湊型模型，從而確認集成的正確性，并評估封裝和全芯片噪聲對IP的影響。RedHawk-SC可提供綜合全面的RTL2Silicon方法，它利用Ansys PowerArtist? Design為Power RTL仿真提供的數據來擴大SoC電源噪聲仿真的簽核覆蓋范圍。對于采用高級工藝技術的設計而言，更廣泛的RTL覆蓋范圍以及考慮溫度、封裝和電路板影響非常重要。高容量、高性能為了滿足在高級工藝節點中實施大型SoC設計的準確性和簽核要求，需要完整地對整個SoC和封裝/PCB模型進行仿真。如果不采用適當的方法來管理這些大型仿真，那么容量和周轉時間都將激增。電流在整個模塊邊界上流動，并穿過片上/封裝電源以及接地互聯點，而分層建模方法的能力非常有限，無法對這種隨時間變化的電流進行建模。因此，來自分層模型的預定義電流特性，不能準確地反映芯片的實際工作狀況。經過芯片驗證的簽核精確度Ansys RedHawk-SC具備業界領先晶圓廠提供的IR/DvD、EM和ESD完整性簽核認證，可用于FinFET。圖2：準確度：SPICE與APLRedHawk-SC可使用APL和定制宏模型 (CMM)整合器件級RC寄生效應和開關電流波形，以實現皮秒級分辨率的全芯片瞬態仿真。這些增強型模型能滿足當今復雜設計中不斷發展的精確度和覆蓋范圍需求。圖2將晶體管級的SPICE仿真波形與相應的Ansys RedHawk-SC仿真（采用APL模型）進行了對比。實現FinFET遷移將設計遷移到FinFET結構，能在不影響待機電流的情況下，充分發揮較低動態功耗的優勢。但是，FinFET的更低供電電壓和較高的驅動強度會分別降低噪聲容限，增大瞬態噪聲。此外，FinFET的局部發熱特性會升高溫度，進而帶來功耗/信號完整性和EM可靠性問題。另外，電路設計限制和FinFET設計中更高的電流強度會導致ESD問題，從而進一步影響可靠性。圖3：FinFET中降低工作電壓的優勢（資料來源：ARM公司RobAitken）如今，在典型的高性能低功耗SoC中，有100多個電壓島、復雜的時鐘和電源門級電路以及幾十個IP已不足為奇，而且每個IP都會在不同的時鐘和電源域中工作。所有這些因素都要求我們必須對動態壓降進行準確地估算，因此，需要在實際設計工作環境中精確預測多種模式以及場景中的電流，并對動態壓降進行驗證，更為重要的是，需要了解壓降和電源噪聲對時鐘和關鍵網絡的影響。Ansys RedHawk-SC 芯片封裝分析 (RedHawk-CPA)RedHawk-SC包含了各種經過Ansys Totem詳細仿真的IP模型。此外，當今低功耗、高性能SoC的準確簽核需要包含IP模型和封裝/PCB寄生參數。圖4：封裝寄生效應與解耦對芯片電源噪聲的影響RedHawk-SC提供的集成型芯片-封裝協同分析解決方案Ansys RedHawk-CPA，可準確地分析封裝寄生參數對動態壓降的影響。對于使用高級工藝技術實現的設計，尤其是那些采用FinFET器件實現的設計，進行電源分析時應全面考慮封裝中的電流、通過焊點的電流以及芯片內部的電流。該電流可通過一個時間實例到另一個時間實例的供電電壓和互聯阻抗變化進行調制。對于確保仿真結果的有效性和準確性而言，該因素和其它因素都至關重要。先進的可靠性簽核隨著設計不斷向5nm以及更先進的技術節點發展，片上互聯的電遷移和靜電放電問題會變得更為嚴峻。因此，鑒于電線中的電流不斷增大，同時EM限值不斷縮小，EM和ESD分析的準確度和覆蓋范圍就變得極為重要。圖5：在全芯片電源噪聲仿真中使用RedHawk-CPA模型實現更高的結果準確性和粒度（來源：網絡資源）圖6：準確預測電流值圖7：ESD引起的片上導線和ESD事件引起的過孔故障增加（摘自三星半導體公司Chan- hee Jeon等人的2013年國際ESD專題研討會供稿：適用于魯棒性I/O ESD網絡設計的EOS/ESD電流強度分析方法）Ansys RedHawk-SC可為電源/接地和信號線路EM分析提供全面的支持。能在最大限度減少主動錯誤信息的同時，準確地對EM違規進行分析。專有的電流感知型提取方法有助于創建和仿真RLC網絡，以便為設計中的每條電線和通孔實現簽核質量的結果。作為RedHawk-SC平臺的組成部分，Ansys PathFinder-SC?可為ESD事件中所有電流路徑（電線和通孔）提供連接和互聯失效檢查，從而支持IP級到SoC級的ESD完整性分析。用于電源噪聲收斂的更大覆蓋范圍對于采用高級工藝技術的設計而言，發現和解決因標準單元、內存、I/O和其它IP同步開關造成的電源噪聲問題更顯重要。通過使用全芯片瞬態仿真，RedHawk-SC可準確地預測同步開關輸出產生的動態壓降噪聲。RedHawk-SC可將動態開關電流和電容模型與Totem提供的采用APL或CMM的晶體管級SPICE模型結合使用，從而生成SPICE級的準確結果。圖8：針對可靠性進行的溫度感知型EM分析為了能夠更好地覆蓋電源完整性和可靠性問題，即便是在缺少輸入向量的時候，找出設計熱點也非常關鍵。Ansys RedHawk-SC可支持VectorLess?動態仿真引擎，無論是否具有用戶指定的全芯片驗證范圍約束條件，其均可自動生成開關情境。RedHawk-SC支持的其它無向量模式包括：PowerTransient?、FrequencyAware?以及VectorLess Scan等。結果分析RedHawk-SC功能齊備的多選項卡、多窗格GUI，實現同步顯示各種不同的結果和表格，便于用戶更好地展開分析與調試。這種基于布局的GUI，可為綜合全面的易用型調試功能提供所需的靈活性和魯棒性。多窗格GUI可提供多個芯片布局的視圖，其中每個視圖都可顯示其功率密度以及相互之間的直接影響。通過使用這些多窗格配置，工程師能快速發現芯片上設計薄弱點的根本原因，然后找到并隔離能減少或消除壓降或EM熱點問題的修改辦法。RedHawk-SC能夠在 GUI環境中查看封裝布線問題，并對其進行分析和調試。圖9：RTL到Silicon到system電源噪聲收斂可擴展生態系統的強大功能Ansys電源噪聲和可靠性生態系統，可從RedHawk-SC和其它相關的IC仿真平臺進一步擴展，以包含下列成功投產的系統級仿真解決方案：Ansys SIwave?（信號完整性）、Ansys Icepak?（熱完整性）和Ansys HFSS? (EMI和高頻分析）。借助這些業界標準的多物理場工具，用戶能夠使用系統感知型芯片仿真方法和芯片-封裝感知型系統仿真方法，以確保芯片和系統在設計上能以最低成本協同工作?？偨YAnsys RedHaww-SC可實現多項全新的功能，并帶有引擎增強的特性。對于使用高級工藝技術節點的設計，這些功能和特性不僅能實現更高的性能、更短的仿真周轉時間，同時還能滿足嚴格的簽核要求。對于SoC電源噪聲和可靠性分析而言，RedHawk-SC仍然是簽核工具的不二選擇。除了能夠分析靜態/動態壓降和電源/信號線路EM簽核以外，RedHawk-SC平臺還能實現低功耗設計仿真、SoC ESD完整性驗證、時序（時鐘、關鍵路徑）影響分析、電源網格原型構建以及芯片-封裝-系統協同仿真。作為業界標準的簽核工具，RedHawk-SC在最新的工藝節點上都取得了代工廠認證，包括臺積電 (TSMC)基于3nm FinFET的工藝技術。RedHawk-SC獲得了數千種成功投產芯片的青睞和支持。（文章來源公眾號：Ansys）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關于億道電子億道電子技術有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國內資深的研發工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國廣大的制造業客戶提供研發、設計、管理過程中使用的各種軟件開發工具，致力于幫助客戶提高研發管理效率、縮短產品設計周期，提升產品可靠性。20 年來，先后與 Altium、ARM、Ansys、QT、Adobe、Visu-IT、Minitab、Testplant、EPLAN、HighTec、GreenHills、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、MicroFocus等多家全球知名公司建立戰略合作伙伴關系，并作為他們在中國區的主要分銷合作伙伴服務了數千家中國本土客戶，為客戶提供從芯片級開發工具、EDA 設計工具、軟件編譯以及測試工具、結構設計工具、仿真工具、電氣設計工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經驗積累，真正的幫助客戶實現了讓研發更簡單、更可靠、更高效的目標。歡迎關注“億道電子”公眾號了解更多研發工具軟件知識

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Simulation World | 2022年Ansys全球仿真大會八大專題分會場

2022-08-23

2022 年Ansys全球仿真大會-中國站將于9月21日-22日線上盛大開啟9月21日-22日，一年一度仿真行業虛擬盛會——2022年Ansys全球仿真大會中國站即將拉開序幕，為期兩天的大會將一覽來自世界各地遠見卓識的企業戰略及彰顯本地創新的成功案例。主會場主旨演講將近距離了解各行業企業聚焦仿真作為業務轉型加速器，通過仿真技術驅動工程創新，奔向確定性的未來。同時，本屆大會分會場也將迎來八大立意新穎緊貼前沿的專題分會場：新能源汽車、高科技、芯片半導體、可持續發展、成像與顯示、基于模型的系統與安全、產品與應用更新、創新技術，期望以各類精彩豐富的內容以饗各位觀眾。分會場① 新能源汽車Electric Vehicle推薦理由：過往10年，中國汽車市場尤其是新能源汽車市場飛速發展，產銷貢獻了全球總量的50%以上。在新能源汽車關鍵技術研發層面，從電機、電池、電力電子到系統集成；從需求分析、功能設計到性能驗證，國內領先供應商都有大量思考和行業最佳實踐。本次Ansys全球仿真大會“新能源汽車”分會場中將邀請國內領先用戶分享他們對于新能源汽車行業的最新技術洞察，相關產品在研發不同環節的最佳實踐。同時，本會場也邀請了全球行業領先用戶、一流學者分享他們對于全球新能源汽車行業的最新市場動態、技術發展趨勢的理解。期望通過本次大會及專題分會場的精彩內容，指導行業用戶并助力國內新能源客戶向市場交付優秀卓越的產品。分會場② 高科技High-Tech推薦理由：2022年，隨著5G網絡建設的不斷提速并進入大規模應用，已悄然推動全球6G進入賽道。以ICT通訊為代表的高科技行業，則進一步要求電子、芯片、智能終端、數據中心等工業品，邁向高數據速率、高功率密度、高能耗效率、等高技術密集階段，這要求產品設計和研發人員具有更深的 “洞察” 能力。本次Ansys全球仿真大會 “高科技” 分會場將攜手國內外知名企業，匯集國內外電子行業技術熱點和設計挑戰，分享Ansys無處不在的仿真技術和行業最佳實踐案例，擬幫助國內企業用戶提前洞察產品挑戰，優化產品設計，提升產品市場競爭力。分會場③ 芯片半導體Semiconductor推薦理由：隨著AI/HPC市場需求的不斷擴大，半導體技術也不斷演進以應對市場需求，包括7nm/5nm/3nm等先進工藝快速迭代，先進封裝技術包括CoWoS/InFO, 3DIC SOIC以及Chiplets正在不斷被業界廣泛采用。Ansys應行業需求，通過芯片-封裝-系統的功耗、電源噪聲、電磁、信號完整性、熱及結構可靠性多物理場耦合協同仿真技術，助力眾多半導體客戶成功研發先進而復雜的芯片設計。本次Ansys全球仿真大會 “芯片半導體” 分會場中，眾多來自行業的技術精英將分享他們研發的成功案例，共同探討半導體仿真技術的發展方向。分會場④ 可持續發展ESG推薦理由：隨著全球極端天氣增多，全球變暖成為人們關注的重點，可持續發展儼然成為國際社會的重要議題。作為世界第二大經濟體和最大的發展中國家，中國向世界做出了碳達峰和碳中和的承諾，在雙碳目標的指引下，風電、光伏、氫能等行業和傳統的輸配電行業迎來前所未有的發展機遇?；诋斍靶履茉葱袠I的發展趨勢，本次Ansys全球仿真大會“可持續發展”分會場特邀行業領先客戶分享前沿技術，展示為新能源的發展提供強有力的技術支持；同時，本會場也邀請到全球新能源行業領先客戶，分享國外先進的仿真技術以及行業解決方案。希望通過該專題分會場的內容向各位觀眾展示通過仿真助力新能源行業蓬勃發展，為早日實現雙碳目標貢獻一份力量。分會場⑤ 成像與顯示Optics & Photonics推薦理由：成像系統日趨小型化，同時近眼顯示對顯示器的要求也越來越高。比如作為元宇宙入口的AR/VR系統，其涵蓋了高分辨率的顯示器和纖薄小巧的成像元件；而車燈也日趨小型化和智能化，且逐步增加了成像的功能。這些成像和顯示的問題不再是傳統的幾何光學范疇，同時也涉及到了波動光學部分；不再是宏觀尺度的光學問題，同時也是微觀尺度的問題。Ansys面對行業的發展和需求，持續不斷地完善光學解決方案，其涵蓋了光子學、波動光學、幾何光學的產品，打通了從微納尺度到宏觀尺度的耦合仿真。本次Ansys全球仿真大會 “成像與顯示” 分會場中將有來自醫療、汽車、AR、顯示、光源與傳感器等行業的龍頭企業以及高校代表介紹如何通過設計和仿真應對成像和顯示的趨勢。分會場⑥ 基于模型的系統與安全Systems & Safety推薦理由：為了應對急劇上升的系統復雜度，MBSE(基于模型的系統工程)、MBSA(基于模型的安全分析）、MBSwE(基于模型的軟件工程)和Digital Twin(數字孿生)等新興技術和方法應運而生并快速發展，在各行業應用中迅速迭代。本次Ansys全球仿真大會“基于模型的系統與安全”分會場將著重針對這些技術方向介紹最新的發展情況、最新解決方案以及各種應用案例分享，為這些前沿技術的落地提供參考價值。分會場⑦ 產品與應用更新Product Update推薦理由：近期，Ansys 2022 R2最新版本已正式發布，新品發布系列內容也將在本次Ansys全球仿真大會“產品與應用更新”分會場中首發。此次新功能覆蓋多個物理、工程學科和行業，旨在通過增強產品設計與開發洞察和激發工程創新，助力工程團隊突破各類復雜性來設計新一代變革性產品。系統集成的挑戰急劇增加，這也要求企業需要以前所未有的方式進行協作和擴展，新版本為特定的行業應用打造定制的工作流程，大幅拓展其易用性功能，促進整個產品設計和開發過程的協作。本專題分會場將由Ansys各大產品線技術專家詳細為大家解讀2022 R2版本中Ansys產品及應用方案的功能更新及演示，同時也邀請到多位杰出用戶出席大會分享其最佳實踐成果，期望廣大用戶借助最新版本開啟全新視角。分會場⑧ 創新技術Innovation Technology推薦理由：仿真驅動設計，洞察驅動創新。仿真驅動設計包括在早期階段以及整個設計周期使用仿真，以期做出更好的設計決策，探索替代方案并驗證性能。Ansys為企業提供創新轉型所需的技術，從多尺度到多物理學，利用新的高性能計算能力、GPU技術的重大進步和可擴展的數據平臺，為工程師提供解決當前工程復雜性挑戰所需的工具。在本次Ansys全球仿真大會“創新技術”分會場中，您將了解在設計過程早期實施仿真是如何提高產品性能，減少設計周期和材料成本，以及仿真技術的最新進展，仿真如何解決前沿技術和應用，工作流程自動化。報名此次大會持續連接最新創新技術。以上內容均可在2022年Ansys全球仿真大會中國站免費觀看，更多主會場重磅內容及嘉賓介紹敬請關注后續大會相關推送。目前2022年Ansys全球仿真大會報名通道已開放，通過下方二維碼進入活動頁面點擊“立即預約“即可提交報名。本次大會將對報名數據進行審核，請大家正確填寫企業郵箱等基本信息，以便通過審核并順利參與大會，查看內容。年度盛會，掃碼立即報名提交報名，大會將對報名數據進行審核，請正確填寫企業郵箱等基本信息以便通過審核（文章來源公眾號：Ansys）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關于億道電子億道電子技術有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國內資深的研發工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國廣大的制造業客戶提供研發、設計、管理過程中使用的各種軟件開發工具，致力于幫助客戶提高研發管理效率、縮短產品設計周期，提升產品可靠性。20 年來，先后與 Altium、ARM、Ansys、QT、Adobe、Visu-IT、Minitab、Testplant、EPLAN、HighTec、GreenHills、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、MicroFocus等多家全球知名公司建立戰略合作伙伴關系，并作為他們在中國區的主要分銷合作伙伴服務了數千家中國本土客戶，為客戶提供從芯片級開發工具、EDA 設計工具、軟件編譯以及測試工具、結構設計工具、仿真工具、電氣設計工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經驗積累，真正的幫助客戶實現了讓研發更簡單、更可靠、更高效的目標。歡迎關注“億道電子”公眾號了解更多研發工具軟件知識

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【方輝專欄】ARM嵌入式編譯器（七） C/C++的堆棧使用

2022-08-22

摘要： 本文主要對C/C++的堆棧使用進行介紹。關鍵字：堆棧、堆棧的預估1. C/C++中的堆棧在C和C++都會使用到堆棧。例如：函數的返回地址。Arm 架構的過程調用標準(AAPCS) 或Arm 64 位架構的過程調用標準(AAPCS64) 必要的寄存器。例如，當進入子程序時寄存器內容需要被保存。局部變量，包括局部數組、結構體和聯合體。C++ 中的類。一些堆棧的使用并不明顯，例如：如果局部整數或浮點變量被溢出（即未分配給寄存器），則為它們分配堆棧內存。結構體通常分配給堆棧。在堆棧上保留相當于填充多個字節的空間，其中用于AArch64 狀態或AArch32 狀態。但是，編譯器可能會嘗試將結構體分配給寄存器。 sizeof(struct)nn168如果在編譯時知道數組的大小，則編譯器會在堆棧上分配內存。同樣，在堆棧上保留了相當于填充 {n} 個字節的倍數的空間，其中用于AArch64 狀態或AArch32 狀態。 sizeof(array)n1682. 估計堆棧的使用堆棧的使用量很難估計，因為它取決于代碼的編寫，并且在運行時可能會有所不同，具體取決于程序執行時所采用的代碼路徑。但是，可以使用以下方法手動估計堆棧利用率：編譯-g并鏈接--callgraph以生成靜態調用圖。此調用圖顯示所有函數的信息，包括堆棧使用情況。鏈接或列出所有全局符號的堆棧使用情況。--info=stack--info=summarystack使用調試器在堆棧中的最后一個可用位置設置觀察點，并查看觀察點是否被命中。使用選項編譯-g以生成必要的 DWARF 信息。注： Debugging With Attributed Record Formats（DWARF）使用帶屬性的記錄格式進行調試。利用調試器：1）為比您預期需要的大得多的堆棧分配內存空間。2）用已知值的副本填充堆棧空間，例如0xDEADDEAD.3）運行您的應用程序，并在測試中使用盡可能多的堆棧空間。例如，嘗試執行最深嵌套的函數調用和靜態分析發現的最壞情況路徑。嘗試在適當的地方生成中斷，以便將它們包含在堆棧跟蹤中。4）應用程序完成執行后，檢查內存的堆?？臻g以查看有多少已知值已被覆蓋。該空間在已使用的部分中有數據，在剩余部分中是已知值。5）計算有數據值的數量（以字節為單位）。sizeof(value)使用與目標處理器或架構相對應的固定虛擬平臺 (FVP)。使用映射文件，在堆棧正下方定義一個禁止訪問的內存區域。如果堆棧溢出到禁止區域，則會發生數據中止，調試器可以捕獲該異常。3. 檢查堆棧的使用檢查程序中函數使用堆棧的大小是一個良好的編程習慣。這樣可以寫出使用較小堆棧的代碼。要檢查程序中的堆棧使用情況，需要使用--info=stack這個鏈接器選項。__attribute__((noinline)) int fact(int n){??int f = 1;??while (n>0)??{????f *= n--;??}??return f;}int foo (int n){??return fact(n);}int foo_mor (int a, int b, int c, int d){?return fact(a);}int main (void){??return foo(10) + foo_mor(10,11,12,13);}將代碼示例復制到file.c并使用以下命令對其進行編譯：armclang --target=arm-arm-none-eabi -march=armv8-a -c -g file.c -o file.o使用該選項進行編譯會-g生成armlink估計堆棧使用所需的 DWARF 幀信息。使用以下命令在目標文件上運行armlink：--info=stackarmlink file.o --info=stack對于示例代碼，armlink顯示了各種函數使用的堆棧數量。Function foo_mor比 function foo 有更多的參數，因此使用更多的堆棧。Stack Usage for fact 0xc bytes.Stack Usage for foo 0x8 bytes.Stack Usage for foo_mor 0x10 bytes.Stack Usage for main 0x8 bytes.您還可以使用鏈接器選項檢查堆棧使用情況--callgraph：armlink file.o --callgraph -o FileImage.axf這會輸出一個名為的文件FileImage.htm，其中包含應用程序中各種函數的堆棧使用信息。fact (ARM, 84 bytes, Stack size 12 bytes, file.o(.text))[Stack]Max Depth = 12Call Chain = fact[Called By]>> ??foo_mor>> ??foofoo (ARM, 36 bytes, Stack size 8 bytes, file.o(.text))[Stack]Max Depth = 20Call Chain = foo >> fact[Calls]>> ??fact[Called By]>> ??mainfoo_mor (ARM, 76 bytes, Stack size 16 bytes, file.o(.text))[Stack]Max Depth = 28Call Chain = foo_mor >> fact[Calls]>> ??fact[Called By]>> ??mainmain (ARM, 76 bytes, Stack size 8 bytes, file.o(.text))[Stack]Max Depth = 36Call Chain = main >> foo_mor >> fact[Calls]>> ??foo_mor>> ??foo[Called By]>> ??__rt_entry_main (via BLX)4. 減少堆棧的使用的方法減少堆棧使用量通常有以下幾個方法：1）編寫只需要幾個變量的小函數。2）避免使用較大的局部結構體或數組3）避免遞歸調用4）函數在執行的任何特定時候都盡可能少的使用變量。5）使用C塊作用域語法并在需要的位置聲明變量，這樣可以在不同作用域使用相同內存。來源：《Arm? Compiler for Embedded User Guide Version 6.18》參考鏈接：DWARF 格式簡介 https://gohalo.me/post/program-c-gdb-dwarf-format-introduce.html+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關于億道電子億道電子技術有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國內資深的研發工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國廣大的制造業客戶提供研發、設計、管理過程中使用的各種軟件開發工具，致力于幫助客戶提高研發管理效率、縮短產品設計周期，提升產品可靠性。20 年來，先后與 Altium、ARM、Ansys、QT、Adobe、Visu-IT、Minitab、Testplant、EPLAN、HighTec、GreenHills、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、MicroFocus等多家全球知名公司建立戰略合作伙伴關系，并作為他們在中國區的主要分銷合作伙伴服務了數千家中國本土客戶，為客戶提供從芯片級開發工具、EDA 設計工具、軟件編譯以及測試工具、結構設計工具、仿真工具、電氣設計工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經驗積累，真正的幫助客戶實現了讓研發更簡單、更可靠、更高效的目標。歡迎關注“億道電子”公眾號了解更多研發工具軟件知識

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Ansys + EasyMile | 引領全電動自動駕駛汽車發展之路

2022-08-22

本文原刊登于Ansys Blog：《Ansys Paves the Way for Safety in Electric Autonomous Vehicle Technology》作者：Laura Carter | Ansys高級撰稿人“我們正在開發高度復雜的自動駕駛系統，而且需要展示其安全性。這需要我們的團隊采用不同的方法，通過全新解決方案來管理需求、仿真和開發生命周期中涉及的大量工作。在此過程中，Ansys medini analyze是幫助我們實現目標的關鍵所在。”——EasyMile安全經理Romain Dupont此前，Ansys宣布攜手法國全電動自動駕駛技術供應商EasyMile，助力其提高電動自動駕駛汽車安全性。在Ansys的幫助下，EasyMile制定了明確的安全分析指南，以及為客戶和各種政府監管機構成功展示其AV解決方案安全性所需的專屬模板和輔助文檔，成功開發了單一來源的交鑰匙解決方案，顯著縮短研發周期，加速產品上市進程，并降低該公司自動駕駛巴士和牽引車解決方案的運營成本。本文將詳細介紹當EasyMile面臨與高度復雜的新系統開展協作等挑戰時，在Ansys團隊的支持下成功地定制了medini的擴展應用，幫助他們將所有的安全概念和要求納入一個用于乘客和材料運輸應用的模型，并且跨平臺生成所有產品的相關文件。如今，全電動自動駕駛巴士隨處可見穿梭在高校、商業園區和城市的大街小巷，塑造著公共和個人交通運輸的未來。此外，全電動自動駕駛牽引車在制造領域支持自動材料處理，實現材料的無干涉無縫運輸，以加速產品上市進程。隨著AI車輛系統的出現，一系列安全性問題也接踵而至，因此全電動自動駕駛技術供應商EasyMile采用Ansys medini analyze，在產品上市之前定義并展示其電動自動駕駛解決方案的安全性。Ansys幫助EasyMile工程師顯著縮短研發周期，加速產品上市時間，并降低該公司自動駕駛巴士（如圖）和牽引車解決方案的運營成本。（圖片來源：EasyMile）EasyMile致力于為自動駕駛交通和貨物運輸提供完整解決方案，并與藍籌OEM廠商合作推進電動汽車的自動駕駛。最早推出的EZ10客運巴士也一直作為該公司一款重要的解決方案，其中的有關技術也應用于自動駕駛TractEasy牽引車中。這款牽引車旨在面向制造環境的高效材料處理，能優化物流運營，降低成本，并提高生產力。EasyMile支持L4級自動駕駛操作，EZ10和TractEasy車輛操作時完全無需人工干預。EasyMile在全球部署了大量的L4級自動駕駛車輛，成為了該公司獲得早期成功的良好例證。目前已有10家客戶進行了部署，而且數量還在增加。EasyMile表示，公司實現了目前市場上規模最大的L4級車輛部署，采用嵌入式系統的獨特內部軟件包有助于實現EZ10和TractEasy交通運輸平臺的自動化。軟件負責協調大量車載傳感器并收集周邊環境數據，然后分享給EasyMile，以提供定位、感知和路徑規劃功能，從而提高自動化程度，并減少對于以基礎設施為中心的環境的需求。自動駕駛汽車操作只有在高水平的信息下才能安全運行。EZ10和TractEasy都配備了各種激光雷達、雷達、傳感器、攝像頭和GPS硬件，以及負責收集和處理數據、獲得360度環境視角的導航軟件，而且使用實時車輛數據處理，通過嵌入式軟件系統提供自動駕駛功能和信息，該系統旨在實現交通運輸平臺的自動化。對于載人運輸而言，目標是確保乘客的安全性以及駕駛員和周圍行人的安全性。對于商品和材料運輸而言，則有預設的安全性標準，而且針對無人駕駛車輛的安全操作和控制進行了適當調整。在這兩種應用中，EasyMile面臨的挑戰是與高度復雜的新系統開展協作，以及缺乏明確定義的方法來展示自動駕駛應用的安全性。這正是medini analyze的用武之地。自動駕駛汽車部署需要培訓緊急救援人員，也需要EasyMile同全球客戶合作為聯邦、州和地方等各級政府官員提供相關信息，推動車輛通過監管審批。medini analyze為EasyMile提供的交鑰匙系統在統一的解決方案中包括了所有必要的工具。在該軟件的支持下，EasyMile使用medini analyze中的自有流程管理并定義自動駕駛產品的安全性分析，這要得益于medini能夠靈活地適應該流程。在車輛層面，EasyMile使用軟件執行客戶要求的所有安全性分析，并提供安全服務組織（SSO）等歐洲安全監管機構所要求的文件。此外，它還應用于子系統層面，比如分析互聯基礎設施，包括操作人員、部署團隊以及交通運輸系統中所有其他利益相關者之間的交互。最近，在Ansys團隊的幫助下，EasyMile成功地為medini添加了另一款工具（軟件定制擴展），能夠針對乘客和材料運輸應用在統一模型中驅動所有安全性概念和需求。該工具支持其產品線工程方法，能為每個平臺的所有產品生成文檔。EasyMile的通訊主管Benieke Terverton指出：“我想說我們好像在共同打造兩款產品一樣。我們有自己的內部方法，也要向客戶和合作伙伴介紹產品安全性。Ansys及其medini analyze方案幫助我們協同構建了兩種方法，從而為自動駕駛汽車領域帶來了全新的視野。我們需要與世界各地的許多不同評估方和監管機構打交道，采用Ansys解決方案，我們能成功地做好溝通工作?！? medini analyze是一個軟件工具集，支持為電子控制的安全相關功能開展安全分析。該軟件允許一致且高效地應用特定于自動駕駛汽車應用的行業指南，有助于消除分析過程中的不一致性問題，從而加速認證流程。（文章來源公眾號：Ansys）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關于億道電子億道電子技術有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國內資深的研發工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國廣大的制造業客戶提供研發、設計、管理過程中使用的各種軟件開發工具，致力于幫助客戶提高研發管理效率、縮短產品設計周期，提升產品可靠性。20 年來，先后與 Altium、ARM、Ansys、QT、Adobe、Visu-IT、Minitab、Testplant、EPLAN、HighTec、GreenHills、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、MicroFocus等多家全球知名公司建立戰略合作伙伴關系，并作為他們在中國區的主要分銷合作伙伴服務了數千家中國本土客戶，為客戶提供從芯片級開發工具、EDA 設計工具、軟件編譯以及測試工具、結構設計工具、仿真工具、電氣設計工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經驗積累，真正的幫助客戶實現了讓研發更簡單、更可靠、更高效的目標。歡迎關注“億道電子”公眾號了解更多研發工具軟件知識

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Altium入選《高等職業學校電子信息工程技術專業實訓教學條件建設標準配備產品推薦目錄》

2022-08-19

近日，中國職業技術教育學會職業教育現代裝備專業委員會發布的《職業學校專業實訓教學條件建設標準配備產品推薦目錄》（2022版），Altium成功入選電子設計自動化《EDA》技術實訓室解決方案名錄。為貫徹全國職業教育大會精神，落實《國家職業教育改革實施方案》，進一步完善職業教育標準體系，規范和加強實訓教學環節，教育部組織制定并于2021年6月29日發布了《高等職業學校電子信息工程技術專業實訓教學條件建設標準（詳見附件）》等32項職業教育教學標準。受教育部職成司委托，中國職業技術教育學會牽頭組織職業學校專業實訓教學條件建設標準研制。根據嚴格評審，Altium成功入選電子設計自動化（EDA）技術實訓室設備-仿真軟件配備產品推薦目錄。Altium Designer 軟件是行業領先的 PCB 設計軟件。它將數據庫、元件管理、原理圖輸入、電氣/設計規則、驗證、先進的PCB布線、原生3D PCB MCAD協作、設計文檔、輸出生成和BOM管理統一起來，并將它們融入到一個整潔的用戶界面中。作為電子設計工具的領導者，Altium 一直持續投入對電子設計相關人才力量的培養。與全球各國院校以及國內清華大學、北京大學、上海交通大學等在內的900多所知名院校進行了合作。此次入圍推薦目錄，體現了Altium在EDA領域出色的技術實力和服務能力。未來，Altium將充分發揮在PCB行業的專業優勢，始終將支持中國電子人才培養作為企業的社會責任，加強與中國院校的深入合作，為電子信息產業端培養更多優秀的人才。若您想進一步的了解Altium院校合作計劃，請郵件至support_em@emdoor.com（文章來源公眾號：Altium）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關于億道電子億道電子技術有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國內資深的研發工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國廣大的制造業客戶提供研發、設計、管理過程中使用的各種軟件開發工具，致力于幫助客戶提高研發管理效率、縮短產品設計周期，提升產品可靠性。20 年來，先后與 Altium、ARM、Ansys、QT、Adobe、Visu-IT、Minitab、Testplant、EPLAN、HighTec、GreenHills、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、MicroFocus等多家全球知名公司建立戰略合作伙伴關系，并作為他們在中國區的主要分銷合作伙伴服務了數千家中國本土客戶，為客戶提供從芯片級開發工具、EDA 設計工具、軟件編譯以及測試工具、結構設計工具、仿真工具、電氣設計工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經驗積累，真正的幫助客戶實現了讓研發更簡單、更可靠、更高效的目標。歡迎關注“億道電子”公眾號了解更多研發工具軟件知識

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安謀科技再度榮膺中國IC設計成就獎“年度卓越表現IP公司”

2022-08-18

8月17日，2022年度中國IC領袖峰會暨中國IC設計成就獎頒獎典禮在南京舉行。安謀科技（中國）有限公司（以下簡稱“安謀科技”）憑借在產品研發、技術迭代和生態拓展等方面的引領性貢獻，再度榮獲中國IC設計成就獎“年度卓越表現IP公司”。作為中國最大的芯片IP設計與服務供應商，安謀科技憑借豐富的生態資源和技術優勢，一方面大力構建符合“全球標準、本土創新”的自研產品矩陣；另一方面，通過引入Arm最新架構技術，積極拓展Arm產業生態，為中國科技產業生態提供核心技術基礎。安謀科技榮獲中國IC設計成就獎“年度卓越表現IP公司”中國IC領袖峰會由全球電子技術領域知名媒體集團ASPENCORE主辦，已連續舉辦20年，一路伴隨和見證了中國集成電路產業的成長和發展。大會云集半導體業界專家、企業領袖，及中國電子和IC設計行業資深工程師、技術和供應鏈專業人士等，回顧行業發展歷程，共議未來發展之路。峰會同期頒發中國電子業界權威技術獎項——中國IC設計成就獎，對業內優秀的中國IC設計公司、上游服務供應商和熱門IC產品進行表彰。連續斬獲“年度卓越表現IP公司”自研實力屢受認可近年來，受國內自主創新及產業需求驅動，中國半導體產業得到快速發展，已成為國家級戰略產業。IC設計作為中國半導體產業鏈中體量最大的一個板塊，占比超過40%。基于IC設計的技術突破和應用創新將持續成為中國半導體產業的重要布局領域。安謀科技始終堅持自研IP的創新發展與Arm IP相配合，憑借其對國內市場敏銳的洞察和服務能力，貼合本土需求進行創新，提供多樣化、定制化、符合中國產業及市場需求的核心IP產品和解決方案。目前在國內的授權客戶超過300家，累計芯片出貨量突破250億片。值得一提的是，此次獲獎是安謀科技繼2021年之后再次蟬聯該獎項，并曾在2020年獲得“年度產業杰出貢獻IP公司”獎，充分體現了業界對安謀科技自研實力和商業拓展能力的持續認可。構建多元化異構計算平臺應對芯片算力新需求近年來，云計算、AI、5G、物聯網等新技術的廣泛應用催生多樣化的應用場景，進而推動芯片整體需求增加，對芯片算力、安全性等均提出了新需求。作為產業深度參與者，安謀科技在人工智能、CPU、信息安全、多媒體處理等領域持續發力，相繼推出“周易”NPU、“星辰”CPU、“山海”SPU及“玲瓏”ISP等自研成果，助力客戶把握產業機遇。過去一年，安謀科技戰略布局了汽車、智能物聯網、基礎設施、移動終端等領域，與包括多家國內芯片廠商在內的上下游產業伙伴在技術創新與生態建設方面積極展開合作，并于今年7月發布了新一代“星辰” STAR-MC2車規級嵌入式處理器和面向多場景應用的全新“玲瓏” V6/V8視頻處理器。此外，安謀科技還在積極推進面向更多領域的產品研發，并加大對生態建設的投入和拓展力度。安謀科技智能物聯及汽車業務線負責人趙永超發表主題演講在同期舉行的“20年，砥礪前行”為主題的2022中國IC領袖峰會上，安謀科技智能物聯及汽車業務線負責人趙永超發表了題為《立足產業創新，構建多元化異構計算平臺》的主旨演講。趙永超表示，一套完整、易用的多元化異構計算平臺不僅需要Arm CPU、GPU等IP，針對特定應用場景的自研IP同樣不可或缺。安謀科技立足本土創新，將自研IP和Arm IP打造成一體化的異構計算矩陣，為客戶提供多元化IP解決方案。未來，安謀科技將繼續提升研發能力，強化產品之間的高效協同，為產業客戶提供技術底座，加速推動中國智能計算產業高速發展。（文章來源公眾號：安謀科技）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關于億道電子億道電子技術有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國內資深的研發工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國廣大的制造業客戶提供研發、設計、管理過程中使用的各種軟件開發工具，致力于幫助客戶提高研發管理效率、縮短產品設計周期，提升產品可靠性。20 年來，先后與 Altium、ARM、Ansys、QT、Adobe、Visu-IT、Minitab、Testplant、EPLAN、HighTec、GreenHills、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、MicroFocus等多家全球知名公司建立戰略合作伙伴關系，并作為他們在中國區的主要分銷合作伙伴服務了數千家中國本土客戶，為客戶提供從芯片級開發工具、EDA 設計工具、軟件編譯以及測試工具、結構設計工具、仿真工具、電氣設計工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經驗積累，真正的幫助客戶實現了讓研發更簡單、更可靠、更高效的目標。歡迎關注“億道電子”公眾號了解更多研發工具軟件知識

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【方輝專欄】ARM嵌入式編譯器（六） 內聯函數

2022-08-17

摘要： 本文主要對Arm Compiler 6編譯器中內聯函數進行介紹。關鍵字：Arm Compiler 6、編譯器、內聯函數如果Arm Compiler 6認為內聯此函數可以提高性能同時不會顯著增加代碼量，就會自動優化為內聯函數。當然您也可以使用編譯器選項來控制函數是否進行內聯。內聯選項或屬性說明__inline__提示編譯器可以進行內聯，但是否內聯仍取決于編譯器。__attribute__((always_inline))提示編譯器始終內聯此函數。__attribute__((noinline))提示編譯器不要內聯此函數。-fon-inline-functions這個編譯命令選項會禁止編譯器進行內聯，同時也使得__inline__失效。注1：自動內聯通常只有在優化等級為-O2或更高等級時才會進行，除非您使用了__attribute__((always_inline))，才會在低優化等級中進行。注2：Arm Compiler 6編譯器僅在同一個源文件內進行自動內聯函數。以下是一個__attribute__((always_inline))的例子：int bar(int a){????a=a*(a+1);????return a;} __attribute__((always_inline)) static int row(int a){????a=a*(a+1);????return a;} int foo (int i){????i=bar(i);????i=i-2;????i=bar(i);????i++;????i=row(i);????i++;????return i;}在以上代碼中，函數bar和row功能相同，只是row聲明始終內聯。使用-O2進行編譯，使用一個含有選項-fon-inline-functions，另一個不含有-fon-inline-functions選項進行編譯。編譯命令分別如下：有-fon-inline-functions選項：armclang --target=arm-arm-none-eabi -march=armv8-a file.c -O2 -S -o file.s -fon-inline-functions無-fon-inline-functions選項：armclang --target=arm-arm-none-eabi -march=armv8-a file.c -O2 -S -o file.s編譯后反匯編結果如下：使用-fon-inline-functions代碼不使用-fon-inline-functions代碼foo: @ @foo .fnstart@ BB#0: .save {r11, lr} push {r11, lr} bl bar sub r0, r0, #2 bl bar add r1, r0, #1 add r0, r0, #2 mul r0, r0, r1 add r0, r0, #1 pop {r11, pc}.Lfunc_end0: .size foo, .Lfunc_end0-foo .cantunwind .fnendfoo: @ @foo .fnstart@ BB#0: add r1, r0, #1 mul r0, r1, r0 sub r1, r0, #2 sub r0, r0, #1 mul r0, r0, r1 add r1, r0, #1 add r0, r0, #2 mul r0, r0, r1 add r0, r0, #1 bx lr.Lfunc_end0: .size foo, .Lfunc_end0-foo .cantunwind .fnend可以看到，使用-fon-inline-functions選項時，就不會對bar進行內聯，而不使用的時候就會對bar進行內聯，但對于row始終是進行內聯的。+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關于億道電子億道電子技術有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國內資深的研發工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國廣大的制造業客戶提供研發、設計、管理過程中使用的各種軟件開發工具，致力于幫助客戶提高研發管理效率、縮短產品設計周期，提升產品可靠性。20 年來，先后與 Altium、ARM、Ansys、QT、Adobe、Visu-IT、Minitab、Testplant、EPLAN、HighTec、GreenHills、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、MicroFocus等多家全球知名公司建立戰略合作伙伴關系，并作為他們在中國區的主要分銷合作伙伴服務了數千家中國本土客戶，為客戶提供從芯片級開發工具、EDA 設計工具、軟件編譯以及測試工具、結構設計工具、仿真工具、電氣設計工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經驗積累，真正的幫助客戶實現了讓研發更簡單、更可靠、更高效的目標。歡迎關注“億道電子”公眾號了解更多研發工具軟件知識

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創建蒙特卡洛模擬的 4 個簡單步驟

2022-08-17

??20 世紀 40 年代，研究原子彈的科學家應用 Monte Carlo 模擬計算了一個裂變鈾原子引起另一個裂變反應的概率，這是該模擬的首次應用，自此以來已經取得了很大進展。今天我們將介紹如何使用 Minitab 為已知的工程公式和 DOE 方程創建 Monte Carlo 模擬。??由于當時鈾供應短缺，試驗的試錯空間很小，因此 Monte Carlo 模擬一直專注于根據模擬數據計算可靠的概率。如今，從材料工程到醫療設備包裝密封再到煉鋼，模擬數據經常用于許多場景，例如資源有限的場景，或者收集真實數據過于昂貴或不切實際的場景。使用 Engage 或 Workspace 的 Monte Carlo 模擬工具可以：（1）模擬可能結果的范圍以幫助做出決策（2）預測財務結果或估計項目時間表（3）了解過程或系統中的變異性（4）在過程或系統中發現問題（5）通過了解成本/效益關系來管理風險開始使用任何 Monte Carlo 模擬的4 個步驟??模擬可能非常復雜，具體取決于所涉及因子的數量。但所有 Monte Carlo 模擬基本上都有四個簡單的步驟：??確定傳輸方程要創建 Monte Carlo 模擬，您需要一個包含要探索的業務活動、計劃或過程的定量模型。過程的數學表達式稱為“傳輸方程”。這可以是已知的工程或業務公式，也可以基于根據設計試驗 (DOE) 或回歸分析創建的模型。借助 Minitab Engage 和 Minitab Workspace 等軟件，您能夠創建復雜的方程，甚至是具有多個可能相互依賴的響應的方程。? 定義輸入參數對于傳輸方程中的每個因子，確定其數據的分布方式。一些輸入可能遵循正態分布，而另一些則遵循三角分布或均勻分布。然后，您需要確定每個輸入的分布參數。例如，需要為遵循正態分布的輸入指定均值和標準差。如果您不確定數據遵循哪種分布，可以使用 Engage 和 Workspace 提供的工具來確定。? 設置模擬要進行有效的模擬，您必須為每個輸入創建一個非常大的隨機數據集（大約包含 100,000 個實例）。這些隨機數據點模擬在很長一段時間內，對于每個輸入將看到的值。盡管聽起來工作量很大，但這正是 Engage 和 Workspace 的亮點。一旦我們提交輸入和模型，一切都會得到處理。? 分析過程輸出有了模擬數據，您就可以使用傳輸方程來計算模擬結果?？紤]到輸入中的預期變異，通過模型運行足夠多的模擬輸入數據將可靠地指出該過程將在一段時間內輸出的內容。Monte Carlo 使用已知工程公式的4 個步驟??一家制造公司需要評估所提議產品的設計，這是一款每分鐘必須泵送 12 毫升流體的小型活塞泵?？紤]到活塞直徑 (D)、沖程長度 (L) 和每分鐘沖程數 (RPM) 的自然變異，您想要估計數千個泵的可能性能。理想情況下，數千個泵的泵流量將具有不大于 0.2 毫升的標準差。??確定傳輸方程進行 Monte Carlo 模擬的第一步是確定傳輸方程。在本例中，您只需使用已知的工程公式來測量泵流量：流量（以毫升為單位）= π(D/2)2 ? L ? RPM? 定義輸入參數現在，必須定義傳輸方程中使用的每個輸入的分布和參數。泵的活塞直徑和沖程長度是已知的，但必須計算達到所需 12 毫升/分鐘流速所需的每分鐘沖程數 (RPM)。每個沖程泵送的體積按以下方程計算：π(D/2)2 * L如果 D = 0.8，L = 2.5，則每個沖程排出 1.256 毫升流體。因此，要達到 12 毫升/分鐘的流速，RPM 為 9.549。根據貴廠制造的其他泵的性能，您可以假定活塞直徑呈正態分布，均值為 0.8 厘米，標準差為 0.003 厘米。沖程長度呈正態分布，均值為 2.5 厘米，標準差為 0.15 厘米。最后，每分鐘沖程數呈正態分布，均值為 9.549 RPM，標準差為 0.17 RPM。??在 Engage 或 Workspace 中設置模擬單擊頂部功能區中的插入選項卡，然后選擇 Monte Carlo 模擬。我們將它變得非常簡單 — 您只需為每個變量提供名稱，從下拉菜單中選擇一個分布，然后輸入參數。我們將按照上面所述的內容進行操作。如果您不確定數據遵循哪種分布，可以選擇使用數據確定。這將提示您上傳數據的 .csv 文件，可從以下幾個選項中進行選擇：??模擬和分析過程輸出下一步是給出方程。在這里，操作非常簡單，只需為您的輸出提供名稱（我們提供的名稱是 Flow），然后鍵入我們在上面確定的正確傳輸方程。您還可以添加規格上限和規格下限以查看模擬的比較情況。然后，在功能區中，選擇要運行的模擬數量（100,000 是不錯的基準），然后單擊用來運行模擬的按鈕。對于為了撰寫本文而生成的隨機數據，基于 100,000 個樣本的平均流速為 11.996。從平均值來看，我們達到了目標，但最小值為 8.7817，最大值為 15.7057。這是一個相當大的范圍。（所有組件的）傳輸變異導致標準差為 0.756 毫升，這遠遠超過目標值 0.2 毫升?？雌饋磉@種泵的設計變異太大，需要在投入生產之前進一步完善。從這里，我們看到模擬所帶來的好處。如果我們直接投入生產，很可能會生產出太多被退貨的泵。借助 Monte Carlo 模擬，我們能夠解決所有這些問題，而不會因制造和測試數千個原型或過早投入生產而產生費用。您可能想了解這些模擬結果是否站得住腳，不妨自己嘗試一下吧！運行不同的模擬將導致輕微的變化，但每次的最終結果（流速變異量不可接受）都會保持一致。這就是 Monte Carlo 方法的強大之處。另一個可選步驟：參數優化??了解到標準差過高非常有價值，但 Engage 和 Workspace 真正突出的地方在于它們能夠幫助改善狀況。這就是參數優化的用武之地。讓我們看看第一個輸入：活塞直徑。平均值為 0.8，大部分數據將接近該值，或者在平均值的一兩個標準差內。但是，如果活塞直徑越小，流動效率越高，該怎么辦？參數優化有助于我們回答這個問題。為了進行參數優化，我們需要為每個輸入指定搜索范圍。在本例中，為簡單起見，我指定的算法搜索范圍是 +/- 3 個標準差。然后，Engage 或 Workspace 將幫助我們為每個輸入找到要實現目標（在本例中是減小標準差）的最佳設置。選擇合適的范圍至關重要；確保您輸入的整個范圍都可以運行；如果找到的最佳解決方案無法在生產環境中復制，則毫無用處。如果您在 Minitab Statistical Software 中用過響應優化器，則原理類似。下面是我們的結果：基于以上結果，如果要減小標準差，則應當減小沖程長度和每分鐘沖程數。活塞直徑可以保持類似大小。請記住，Monte Carlo 模擬的關鍵之處在于，能夠在不構建單個新原型或進行新試驗的情況下找出所有這些結果。Monte Carlo 使用試驗設計 (DOE) 響應方程??如果您不知道要使用什么方程，或者您正在嘗試模擬獨特過程的結果，該怎么辦？此時，我們可以將 Minitab Statistical Software 的設計試驗功能與 Engage 或 Workspace 的模擬功能相結合。一家電子制造商已指派您改進其電極清潔操作，該操作為電鍍金屬部件做準備。制造商通過電鍍在原材料上涂上一層不同的金屬，以實現所需的特性。電鍍不會附著在骯臟的表面上，因此該公司有一個連接到自動電鍍機的連續流電極清洗系統。傳送帶將每個部件浸入槽中，槽中的電壓通過部件傳送，從而對部件進行清潔。如果清潔不充分，會導致平均粗糙度的均方根（簡稱 RMS）值太高以及表面光潔度較差。經過正確清潔的部件具有光滑的表面和較低的 RMS。為了優化該過程，可以調整兩個關鍵輸入：電壓 (Vdc) 和電流密度 (ASF)。對于電極清潔方法，Vdc 的典型工程限值為 3 至 12 伏。電流密度限值為 10 至 150 安培/平方英尺 (ASF)。??確定傳輸方程您不能針對該過程使用教材上的已知公式，但可以在 Minitab 中設置響應曲面 DOE 以確定傳輸方程。響應曲面 DOE 通常用于通過為“關鍵少數”可控因子尋找最佳設置來優化響應。在本例中，響應將是部件在清潔后的表面質量。要在 Minitab 中創建響應曲面試驗，請選擇統計 > DOE > 響應曲面 > 創建響應曲面設計。由于我們有兩個因子（電壓 (Vdc) 和電流密度 (ASF)），因此我們將選擇試驗次數為 13 的雙因子中心復合設計。Minitab 創建設計試驗后，您需要執行 13 次試驗、收集數據并記錄 13 個清潔后部件的表面粗糙度。通過 Minitab，可輕松分析 DOE 結果、簡化模型和使用殘差圖檢查假定。使用最終模型和 Minitab 的響應優化器，可以找到變量的最佳設置。在本例中，您將電壓設置為 7.74，將 ASF 設置為 77.8，所獲得的粗糙度值為 39.4。響應曲面 DOE 為 Monte Carlo 模擬生成以下傳輸方程：粗糙度 = 957.8 ? 189.4(Vdc) ? 4.81(ASF) + 12.26(Vdc2) + 0.0309(ASF2)? 定義輸入參數現在，您可以為Monte Carlo模擬輸入設置參數定義，并將它們帶入Engage或Workspace 中。請注意，標準差必須已知或基于現有的過程知識進行估計。這適用于所有 Monte Carlo 輸入。電壓呈正態分布，均值為 7.74 Vdc，標準差為 0.14 Vdc。每平方英尺安培數 (ASF) 呈正態分布，均值為 77.8 ASF，標準差為 3 ASF。??在 Engage 或 Workspace 中設置模擬這與步驟 3 完全相同。單擊功能區中的插入 > Monte Carlo 模擬，添加您的輸入并定義其參數，然后輸入您的模型。在本例中，如果您擁有最新版本的 Minitab，則可以單擊鼠標右鍵，然后點擊發送到 Engage 或發送到 Minitab Workspace。如果您沒有，則可以從 Minitab 輸出中手動復制它并將其粘貼到 Engage 或 Workspace 的模型字段中。??模擬和分析過程輸出匯總表明，即使基礎輸入呈正態分布，RMS 粗糙度的分布也不是正態的。該匯總還顯示所有組件的傳輸變異導致標準差為 0.521，根據您掌握的過程知識判斷，這是不錯的過程結果?；谠囼灤螖祪H為 13 的 DOE，我們可以確定在該過程中將看到的實際情況。同樣，由于這基于模擬數據，您的答案會略有不同，但通常而言答案應該是正確的。如有必要，我們可以查看參數優化以微調我們的答案并找到最佳解決方案。（文章來源公眾號：Minitab）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關于億道電子億道電子技術有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國內資深的研發工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國廣大的制造業客戶提供研發、設計、管理過程中使用的各種軟件開發工具，致力于幫助客戶提高研發管理效率、縮短產品設計周期，提升產品可靠性。20 年來，先后與 Altium、ARM、Ansys、QT、Adobe、Visu-IT、Minitab、Testplant、EPLAN、HighTec、GreenHills、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、MicroFocus等多家全球知名公司建立戰略合作伙伴關系，并作為他們在中國區的主要分銷合作伙伴服務了數千家中國本土客戶，為客戶提供從芯片級開發工具、EDA 設計工具、軟件編譯以及測試工具、結構設計工具、仿真工具、電氣設計工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經驗積累，真正的幫助客戶實現了讓研發更簡單、更可靠、更高效的目標。歡迎關注“億道電子”公眾號了解更多研發工具軟件知識

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