Mentor公司高速仿真及数模混合仿真说明

Mentor公司高速仿真及数模混合仿真说明

2007-05-21 15:47

随着深亚微米工艺在IC设计中的使用，芯片的集成规模越来越大，芯片体积越来越小而芯片运行速度越来越快。由IC芯片构成的电子系统朝着大规模、小型化、高速度的方向发展，给电子系统设计带来了新的挑战，即高速PCB设计问题。芯片技术的发展使信号的上升、下降沿变得越来越陡峭(已达到PS级)，PCB板上的信号互联已不是单纯的导通性能，而是呈现出大量的分布参数效应。分布参数效应将给PCB板设计带来信号完整性及信号时序方面的问题。因此设计师们所面临的挑战主要是：采用什么样的设计方法、设计工具来解决这些高速设计问题、加快设计过程和提高设计效率。Mentor Graphics公司提供了一整套从板级到系统级、基于电气规则驱动的高速PCB板设计工具ICX，帮助设计师们去迎接新技术的挑战。

软件模块说明：

Tau板级时序分析

Tau是业界第一个板极时序验证工具，它专为验证复杂功能块之间的时序关系而开发，这些功能块包括处理器，存储器和ASIC等高速数字器件。执行验证操作时不需要激励信号，也不需要器件的完整功能模型，可以比全功能仿真更为快速地给出板级时序关系。Tau既考虑了芯片内部时延和时钟相位漂移，也考虑了板级时钟摇摆和连线时延。其仿真对象包括同步电路，异步电路和时钟树。在原理图设计阶段，Tau 可以帮助确定器件速度类型并发现需设置高速布线规则的关键网线，关键互联时延的松弛方程组可以用来驱动Interconnect Synthesis 工具完成满足板级时序要求的物理布线。Tau还可以接受高速分析工具生成的连线时延数据并结合器件时序模型进行板级时序的后验证，以确保设计的时序正确性，还可以进一步确定电路板的工作速度极限。

IS_Floorplanner 基于电气规则驱动的布局及预分析工具

IS_Floorplanner允许用户通过定义关键路径时延，信号质量，和物理规则

等要求来进行高速设计。这些物理设计要求和电气设计要求，通过

IS_Floorplanner来即时监视和权衡。IS_Floorplanner的集成环境中有一个规则管理系统、时延驱动层次化区域规划器以及交互式综合和信号完整性分析的能力。规则管理的电子表格界面使之易于输入和维护驱动设计过程的规则。

时延驱动的层次化区域规则保证器件布局满足信号完整性和时延及生产规则，信号完整性优化使设计者能找到满足信号完整性要求的终端策略；而拓扑、延时、信号完整性等规则驱动着综合过程。所谓的综合是布出满足所定义电气规则的网线，信号完整性分析则支持交互式探查和系统严整两种方式。在已有的一些EDA工具中，该工具支持双面接口。

IS_Synthesizer 基于电气规则驱动的互连综合工具

IS_Synthesizer能帮助设计者以自动或交互式的方式实现没有电气错误的高速电路板设计。IS_Synthesizer将自动、交互智能布线器及与之相对应的分析机制结合起来，在电气规则驱动下，布出满足所定义电气规则的高速连线，保证所有的连线满足电气和生产要求。系统所分析和比较的是电气规则，如延时等而非线长和平行线等物理限制。IS_Synthesizer 支持真正的无网格结构、实时自动45度布线。其特点有：用对称配对拓扑技术，自动综合出差分对线，以确保最小时延偏差和共模噪声；支持育孔、埋孔、错孔、螺旋孔等HDI技术，以及许多预先定义和定制的连线拓扑。对主要是高速连线的设计来说，IS_Synthesizer一次完成你的设计，使设计的周期为最短。

IBIS Standard Library模型解决方案

对于互连综合的模型解决方案Mentor Graphics提供了经过验证，确保高度精确的模型库，ICX Standard Library™提供基于测试的高精度IBIS模型包括ASIC器件、微处理器、ROM、RAM器件、可编程器件和数字逻辑器件，每个模型包含了半导体厂商的数据和完整的器件标号。

IS_Multiboard高速电路的多板设计工具

对于包含多板和连接器，电缆或多封装模块的高速数字系统的设计

IS_Multiboard提供完整的解决方案。IS_Multiboard的主要目的是考究跨越多

板系统的互连网络，将信号完整性扩展到系统级。该工具能分析不同模块之间的关键信号，其易于使用的界面帮助用户定义电路板、回板和MCM的系统结构。例如，只需将电路板拖放到连接器上，电路板就被装配上了。为了给出最精确的结果，信号分析包含了连接器插座、电缆插座。系统级连线的信号完整性分析能保证整个系统的信号完整性。IS_Multiboard同时也支持将电路板简化成EBD模型，将一个系统简化成一个板来做简单的分析。

HyperLynx EXT--高速PCB设计分析工具包

包括如下模块及功能:

²LineSim 是PCB 布局/ 布线设计前进行的门特性、传输线特性、信号完整性分析工具。门特性：可选择和定义元器件的物理模型；

传输线特性：可定义传输线长度、延时和阻抗；

信号激励：可提供上升沿、下降沿、频率和占空比可调的方波激励信号；

PCB 板模型：可定义PCB 板各信号层和介质层的参数；

²LineSim Crosstalk 采用内置的电磁场分析工具和偶合方式模拟仿真器，可以进行多个高速信号之间的串扰分析。既可以进行正向的串扰分析，也可以进行反向的串扰分析。

²LineSim EMC 是布局/布线前的电磁兼容性分析工具。它根据元器件的输入/ 输出管脚特性，自动对信号进行时域上的计算和仿真，分析传输线、门特性对系统时序及信号质量的影响。通过加在被分析网络上各点的多通道波形显示器观察过冲、下冲、扰动和振荡等现象。LineSim EMC 的时域波形显示器支持对数坐标和线性坐标；LineSim EMC 无需前端设计工具，可直接用图形输入法建立仿真分析模型；它支持IBIS 标准的元器件模型。LineSim EMC 自动将信号仿真结果通过频谱分析仪在频域上进行变换和映射。可提供上升沿、下降沿、频率和占空比可调的方波激励信号，可定义射频分析中心频率