Projektowanie i weryfikacja kanałów szeregowych HyperLynx

HyperLynx obsługuje ponad 250 różnych protokołów i wariantów z Ethernet, Kanał światłowodowy, HDMI, JESD, MIPI D-PHY, OIF-CEI, PCI-e a USB rodziny.

Pełnofalowe modelowanie elektromagnetyczne 3D BGA i pęknięć złączy poprzez przejścia i kondensatory blokujące jest niezbędne do dokładnej analizy połączeń szeregowych przy prędkościach przekraczających 5 GT/s. Bez dokładnych modeli 3D EM dla tych obszarów nie można dokładnie określić marginesów na poziomie systemu.

Model pełnego kanału od końca do końca jest zbudowany z różnych elementów, które zazwyczaj obejmują dostarczane przez dostawcę pliki parametrów S (pakiety IC i złącza), modele śladowe, w tym efekty chropowatości powierzchni, oraz pliki parametrów S z solwerów 3D EM, aby reprezentować przebicie PCB, poprzez i blokujące struktury kondensatorów. Proces dzielenia routingu na sekcje, a następnie budowania pełnego modelu śledzenia z powiązanych modeli jest znany jako modelowanie cięcia i ściegu. Bardzo ważne jest, aby modele poszczególnych sekcji były określone w sposób umożliwiający ich łączenie kaskadowe bez wprowadzania błędu. HyperLynx automatyzuje ten proces, tworząc kompletne modele topologii dla łączy szeregowych. Model kanału jest tworzony w oparciu o wiedzę na temat analizowanego protokołu, dzięki czemu jest zgodny z wymaganiami protokołu dotyczącymi rozdzielczości modelu i przepustowości.

Podczas wyodrębniania modelu topologii dla łącza szeregowego HyperLynx najpierw używa wbudowanego silnika DRC do identyfikacji obszarów wymagających modelowania 3D EM. Obszar zawierający sygnał i jego ścieżkę powrotną jest identyfikowany, a następnie tworzony jest odpowiedni projekt 3D EM solver. Ta analiza jest przeprowadzana we wszystkich analizowanych kanałach, a obszary 3D są porównywane, tak aby identyczne obszary nie zostały rozwiązane dwukrotnie. Wynikowe obszary są następnie rozwiązywane automatycznie i tworzone są kompletne modele kanału od końca do końca do końca do symulacji i przetwarzania wyników. HyperLynx automatyzuje cały ten proces - projektant określa interesujące sygnały i kryteria identyfikacji sygnału agresora - a HyperLynx robi resztę. Proces ten zapewnia pełną dokładność modelowania kanałów porównywalną z modelowaniem całego kanału w solwerze 3D, przy ułamku kosztów obliczeniowych i pamięci.

Symulacja z modelami dostarczonymi przez dostawcę (IBIS-AMI) jest najdokładniejszą formą analizy łącza szeregowego, ponieważ modeluje rzeczywiste urządzenia i możliwości wyrównywania, które będą używane dla Tx i Rx w łączu szeregowym. W przypadku gdy rzeczywiste układy scalone przekraczają wymagania normy, zachowania te zostaną odzwierciedlone w zwiększonej marży operacyjnej dla łącza. Ponieważ modele IBIS-AMI odzwierciedlają rzeczywiste możliwości wyrównania i ustawienia urządzeń fizycznych, symulacja może być użyta do określenia ustawień wyrównania, które powinny być zaimplementowane na poziomie systemu.

Ta zwiększona dokładność ma jednak swoją cenę - wysiłek wymagany do uzyskania i walidacji modeli IBIS-AMI do użytku, wraz z dodatkowym wysiłkiem potrzebnym do skonfigurowania symulacji i interpretacji wyników symulacji. Modele IBIS-AMI występują w 3 głównych odmianach, często nazywanych modelami statystycznymi (tylko INIT), Time-Domain (tylko GetWave) i Dual (zarówno Init, jak i Getwave). Oznacza to, że przepływy analizy będą się różnić między różnymi kombinacjami modeli, ponieważ przepływy analizy są napędzane przez typy modeli używane w symulacji. Efektywne wykorzystanie modeli IBIS-AMI wymaga zrozumienia różnych typów modeli i ich właściwego zastosowania; zazwyczaj zadanie dla dedykowanych specjalistów od symulacji. Z tego powodu zaleca się odroczenie intensywnej ekspertyzy symulacji IBIS-AMI, używając najpierw analizy Compliance w celu zidentyfikowania i rozwiązania jak największej liczby problemów. Dodatkową korzyścią jest to, że modele kanałów skonstruowane do analizy Compliance mogą być bezpośrednio ponownie wykorzystane do symulacji IBIS-AMI, więc wszystkie szczegółowe prace związane z modelowaniem kanałów są już wykonane!