Mentor公司高速仿真及數(shù)?；旌戏抡嬲f明

1、Mentor公司高速仿真及數(shù)?；旌戏抡嬲f明 2007-05-21 15:47隨著深亞微米工藝在IC設(shè)計中的使用，芯片的集成規(guī)模越來越大，芯片體 積越來越小而芯片運行速度越來越快。由IC芯片構(gòu)成的電子系統(tǒng)朝著大規(guī)模、 小型化、高速度的方向發(fā)展，給電子系統(tǒng)設(shè)計帶來了新的挑戰(zhàn)，即高速PCB設(shè)計 問題。芯片技術(shù)的發(fā)展使信號的上升、下降沿變得越來越陡峭（已達(dá)到PS級）， PCB板上的信號互聯(lián)已不是單純的導(dǎo)通性能，而是呈現(xiàn)出大量的分布參數(shù)效應(yīng)。 分布參數(shù)效應(yīng)將給PCB板設(shè)計帶來信號完整性及信號時序方面的問題。因此設(shè)計 師們所面臨的挑戰(zhàn)主要是：采用什么樣的設(shè)計方法、設(shè)計工具來解決這些高速設(shè) 計問題、加快設(shè)計

2、過程和提高設(shè)計效率。Mentor Graphics公司提供了一整套從 板級到系統(tǒng)級、基于電氣規(guī)則驅(qū)動的高速PCB板設(shè)計工具ICX，幫助設(shè)計師們?nèi)?迎接新技術(shù)的挑戰(zhàn)。軟件模塊說明：Tau板級時序分析Tau是業(yè)界第一個板極時序驗證工具，它專為驗證復(fù)雜功能塊之間的時序關(guān) 系而開發(fā)，這些功能塊包括處理器，存儲器和ASIC等高速數(shù)字器件。執(zhí)行驗證 操作時不需要激勵信號，也不需要器件的完整功能模型，可以比全功能仿真更為 快速地給出板級時序關(guān)系。Tau既考慮了芯片內(nèi)部時延和時鐘相位漂移，也考慮 了板級時鐘搖擺和連線時延。其仿真對象包括同步電路，異步電路和時鐘樹。在 原理圖設(shè)計階段，Tau可以幫助確定器件速度

3、類型并發(fā)現(xiàn)需設(shè)置高速布線規(guī)則 的關(guān)鍵網(wǎng)線，關(guān)鍵互聯(lián)時延的松弛方程組可以用來驅(qū)動Interconnect Synthesis 工具完成滿足板級時序要求的物理布線。Tau還可以接受高速分析工具生成的連 線時延數(shù)據(jù)并結(jié)合器件時序模型進(jìn)行板級時序的后驗證，以確保設(shè)計的時序正確 性，還可以進(jìn)一步確定電路板的工作速度極限。IS Floorplanner基于電氣規(guī)則驅(qū)動的布局及預(yù)分析工具IS_Floorplanner允許用戶通過定義關(guān)鍵路徑時延，信號質(zhì)量，和物理規(guī)則 等要求來進(jìn)行高速設(shè)計。這些物理設(shè)計要求和電氣設(shè)計要求，通過 IS_Floorplanner來即時監(jiān)視和權(quán)衡。IS_Floorplanner的集

4、成環(huán)境中有一個規(guī) 則管理系統(tǒng)、時延驅(qū)動層次化區(qū)域規(guī)劃器以及交互式綜合和信號完整性分析的能 力。規(guī)則管理的電子表格界面使之易于輸入和維護(hù)驅(qū)動設(shè)計過程的規(guī)則。時延驅(qū)動的層次化區(qū)域規(guī)則保證器件布局滿足信號完整性和時延及生產(chǎn)規(guī)則，信號完整性優(yōu) 化使設(shè)計者能找到滿足信號完整性要求的終端策略；而拓?fù)?、延時、信號完整性等規(guī)則驅(qū)動 著綜合過程。所謂的綜合是布出滿足所定義電氣規(guī)則的網(wǎng)線，信號完整性分析則支持交互式 探查和系統(tǒng)嚴(yán)整兩種方式。在已有的一些EDA工具中，該工具支持雙面接口。IS Synthesizer 基于電氣規(guī)則驅(qū)動的互連綜合工具IS_Synthesizer能幫助設(shè)計者以自動或交互式的方式實現(xiàn)沒有電

5、氣錯誤的高速電路板設(shè) 計。IS_Synthesizer將自動、交互智能布線器及與之相對應(yīng)的分析機(jī)制結(jié)合起來，在電氣 規(guī)則驅(qū)動下，布出滿足所定義電氣規(guī)則的高速連線，保證所有的連線滿足電氣和生產(chǎn)要求。 系統(tǒng)所分析和比較的是電氣規(guī)則，如延時等而非線長和平行線等物理限制。IS_Synthesizer 支持真正的無網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、實時自動45度布線。其特點有：用對稱配對拓?fù)浼夹g(shù)，自動綜合 出差分對線，以確保最小時延偏差和共模噪聲；支持育孔、埋孔、錯孔、螺旋孔等HDI技術(shù)， 以及許多預(yù)先定義和定制的連線拓?fù)洹χ饕歉咚龠B線的設(shè)計來說，IS_Synthesizer 一 次完成你的設(shè)計，使設(shè)計的周期為最短。IBI

6、S Standard Library 模型解決方案對于互連綜合的模型解決方案Mentor Graphics提供了經(jīng)過驗證，確保高度 精確的模型庫，ICX Standard Library提供基于測試的高精度IBIS模型包括 ASIC器件、微處理器、ROM、RAM器件、可編程器件和數(shù)字邏輯器件，每個模型 包含了半導(dǎo)體廠商的數(shù)據(jù)和完整的器件標(biāo)號。IS_Multiboard高速電路的多板設(shè)計工具對于包含多板和連接器，電纜或多封裝模塊的高速數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計IS_Multiboard提供完整的解決方案。IS_Multiboard的主要目的是考究跨越多 板系統(tǒng)的互連網(wǎng)絡(luò)，將信號完整性擴(kuò)展到系統(tǒng)級。該工具能分

7、析不同模塊之間的 關(guān)鍵信號，其易于使用的界面幫助用戶定義電路板、回板和MCM的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。例 如，只需將電路板拖放到連接器上，電路板就被裝配上了。為了給出最精確的結(jié) 果，信號分析包含了連接器插座、電纜插座。系統(tǒng)級連線的信號完整性分析能保 證整個系統(tǒng)的信號完整性。IS_Multiboard同時也支持將電路板簡化成EBD模型， 將一個系統(tǒng)簡化成一個板來做簡單的分析。HyperLynx EXT-高速PCB設(shè)計分析工具包包括如下模塊及功能：2 LineSim是PCB布局/布線設(shè)計前進(jìn)行的門特性、傳輸線特性、信號完整性 分析工具。門特性：可選擇和定義元器件的物理模型；傳輸線特性：可定義傳輸線長度、延時和阻

8、抗；信號激勵：可提供上升沿、下降沿、頻率和占空比可調(diào)的方波激勵信號；PCB板模型：可定義PCB板各信號層和介質(zhì)層的參數(shù)；2 LineSim Crosstalk采用內(nèi)置的電磁場分析工具和偶合方式模擬仿真器，可 以進(jìn)行多個高速信號之間的串?dāng)_分析。既可以進(jìn)行正向的串?dāng)_分析，也可以 進(jìn)行反向的串?dāng)_分析。2 LineSim EMC是布局/布線前的電磁兼容性分析工具。它根據(jù)元器件的輸入/ 輸出管腳特性，自動對信號進(jìn)行時域上的計算和仿真，分析傳輸線、門特性 對系統(tǒng)時序及信號質(zhì)量的影響。通過加在被分析網(wǎng)絡(luò)上各點的多通道波形顯 示器觀察過沖、下沖、擾動和振蕩等現(xiàn)象。LineSim EMC的時域波形顯示器 支持對

9、數(shù)坐標(biāo)和線性坐標(biāo)；LineSim EMC無需前端設(shè)計工具，可直接用圖形 輸入法建立仿真分析模型；它支持IBIS標(biāo)準(zhǔn)的元器件模型。LineSim EMC自 動將信號仿真結(jié)果通過頻譜分析儀在頻域上進(jìn)行變換和映射?？商峁┥仙?沿、下降沿、頻率和占空比可調(diào)的方波激勵信號，可定義射頻分析中心頻率和帶寬。LineSimEMC通過分析結(jié)果迅速偵探出設(shè)計中存在的電磁兼容性問題。2 BoardSim是PCB布局布線后信號完整性分析工具。它可以對門特性、傳輸線 特性、信號特性進(jìn)行分析；2 BardSim Crosstalk串?dāng)_分析工具采用內(nèi)置的電磁場分析工具和偶合方式模 擬仿真器，可以進(jìn)行多個高速信號之間的串?dāng)_分

10、析。既可以進(jìn)行正向的串?dāng)_ 分析，也可以進(jìn)行反向的串?dāng)_分析。2 BoardSim EMC是在PCB設(shè)計中或PCB設(shè)計完成后的電磁兼容分析工具。BoardSim EMC與主流PCB廠商均有轉(zhuǎn)換接口，可將PCB廠商的PCB參數(shù)、布 局布線設(shè)計結(jié)果、元器件類型參數(shù)自動傳輸?shù)紹oardSim EMC中BoardSim EMC 支持IBIS標(biāo)準(zhǔn)器件模型，并允許用戶對PCB參數(shù)和元器件參數(shù)進(jìn)行重新定 義。BoardSim EMC可以自動將仿真結(jié)果通過頻譜分析儀在頻域上進(jìn)行變換和 映射可以提供上升沿、下降沿、頻率或占空比可調(diào)的方波激勵信號，通過對 信號進(jìn)行時域上的計算和仿真，以分析傳輸線、門特性對系統(tǒng)時序及信

11、號質(zhì) 量的影響，通過加在被分析網(wǎng)絡(luò)上各點的多通道波形顯示器觀察過沖、下沖、 擾動和振蕩等故障現(xiàn)象。BoardSim EMC的時域波形顯示器支持對數(shù)坐標(biāo)和 線性坐標(biāo)。BoardSim EMC合門特性和PCB布局布線引起的延時、阻抗和容 抗等傳輸線特性，做出合信號仿真，提供給工程師設(shè)計高速電路必需的信號 仿真及分析手段，并允許用戶根據(jù)仿真結(jié)果改變元器件類型和參數(shù)，以達(dá)到 理想的信號質(zhì)量。BoardSim EMC無需進(jìn)行實際的PCB制造、元器件的裝配 和加電測試，從而大大縮短了研制開發(fā)周期。Quiet Expert電磁兼容分析專家系統(tǒng)Quiet Expert是高性能的EMI/EMC分析設(shè)計工具，具有

12、專家系統(tǒng)的功能，可 提供多種類型的電磁分析，并根據(jù)相關(guān)的條件計算出電磁輻射的頻譜圖。Quiet Expert內(nèi)嵌EMC專家知識庫，可以實現(xiàn)PCB板級設(shè)計EMC檢查，報告 設(shè)計中對EMC設(shè)計準(zhǔn)則的違反，并且指出可能的解決方案;支持常見的建模方式， 也可以簡單地指定器件管腳模型的相關(guān)參數(shù)迅速構(gòu)建分析模型；可以檢查單線的 EMI輻射頻譜，可以考察單線以及整板的EMI輻射，也可以根據(jù)輻射方式來考察; 支持磁通圖、電路板圖、頻譜輻射、電容諧振曲線、信號串?dāng)_等圖形方式。Fusion/ViewSim數(shù)字電路的門級仿真器Fusion/ViewSim是一個容易使用的、高性能的交互式數(shù)字仿真系統(tǒng)。它緊密 地集成在

13、設(shè)計環(huán)境中，這個強(qiáng)有力的驗證工具可以對Dxdesinger所輸入的原理 圖進(jìn)行分析和調(diào)試。Fusion/ViewSim也支持來自其它系統(tǒng)的網(wǎng)表形式或者原理 圖形式的設(shè)計數(shù)據(jù)，同時它還能接受各種PLD數(shù)據(jù)。Fusion/ViewSim本身具有 豐富的系統(tǒng)器件庫，包括TTL，CMOS，ECL，DRAM等等，數(shù)量超過一萬八千余種， 它還支持外部的軟硬件模型。除了支持廣泛的數(shù)字仿真驗證，F(xiàn)usion/ViewSim 還支持與其它模擬仿真器協(xié)同進(jìn)行數(shù)模混合驗證。對各種模型的廣泛支持使 Fusion/ViewSim成為各種數(shù)字仿真系統(tǒng)中的佼佼者，不像其它大多數(shù)仿真器， Fusion/ViewSim能夠按照用戶指定的方式混合和匹配使用所有這些模型技術(shù)。 這使它可以支持所有的設(shè)計方法，并且可以在設(shè)計過程中優(yōu)化仿真的執(zhí)行效率， 使仿真達(dá)到用戶所要求的任何精度。DxAnalog/Fusion模擬和數(shù)?；旌闲盘柕碾娐贩抡鍰xAnalog是功能強(qiáng)大的模擬和數(shù)?；旌想娐贩抡婧头治龉ぞ摺xAnalog源 于最新的SPICE商用版本，具有最佳的性能和最高的仿真精度；DxAnalog具有 64位高精度算法，是目前行業(yè)中精度最高運行速度最快的模擬和混合電路仿真 分析工具；DxAnalog同時兼顧有XSPICE特性，完全Windows風(fēng)格最具可操作性， 設(shè)計工程師可以非常方便快速地使用DxAnalog來