Skip to main content
Táto stránka sa zobrazuje použitím automatického prekladu. Zobraziť namiesto toho v Angličtine?

Najširšia podpora štandardov

Diagram zobrazujúci rôzne protokoly SerDes a ich aplikácie pri vysokorýchlostnom prenose dát.

HyperLynx podporuje viac ako 250 rôznych protokolov a variantov Ethernet, Vláknový kanál, HDMI, JESD, MIPI D-PHY, OIF-CEI, PCI-e a USB rodiny.

Sériové prepojenia musia zodpovedať požiadavkám súvisiacich dokumentov špecifikácie noriem. Tieto špecifikácie stanovujú požiadavky na vysielacie zariadenie (Tx) a balík IC, prepojenie na úrovni systému pin-to-pin a prijímač (Rx) a balík IC. Tieto dokumenty sú dlhé (často stovky strán) a podrobné. Úplne pochopiť iba jeden štandard je obrovská úloha - ale existujú desiatky z nich so stovkami variantov.

Odborníci spoločnosti Siemens študujú každý z týchto štandardov, aby vytvorili simulačné nastavenia, ktoré konfigurujú HyperLynx na vykonávanie správneho toku analýzy a oznamujú metriky spojené s každým štandardným protokolom.

Každý typ analýzy je špecifikovaný prostredníctvom vstavaného konfiguračného súboru, ktorý automaticky nastavuje rýchlosť kanála, moduláciu, kódovanie stimulov, tok analýzy a metrické vykazovanie pre analýzu zhody a simuláciu IBIS-AMI. Tieto konfiguračné súbory je možné kopírovať a upravovať pomocou vstavaného editora a ak sú k dispozícii, je možné pridať nové konfigurácie. HyperLynx obsahuje aj sadu „všeobecných“ nastavení, ktoré sú užitočné pre rýchlu analýzu čo keby a podporu prototypovania nových protokolov.

Integrované 3D EM modelovanie

Celovlnové 3D elektromagnetické modelovanie prelomov BGA a konektorov prostredníctvom prechodov a blokovacích kondenzátorov je nevyhnutné pre presnú analýzu sériových spojení pri rýchlostiach nad 5 GT/s. Bez presných 3D EM modelov pre tieto oblasti nie je možné presne určiť okraje na úrovni systému.

Model plného kanála od konca do konca je zostavený z rôznych prvkov, ktoré zvyčajne zahŕňajú súbory parametrov S dodávané dodávateľom (IC balíky a konektory), stopové modely vrátane efektov drsnosti povrchu a súbory parametrov S z 3D EM riešiteľov, ktoré predstavujú prelomenie PCB, cez a blokujúce kondenzátorové štruktúry. Proces rozdelenia smerovania na časti a následného zostavovania úplného modelu stopy z pridružených modelov je známy ako modelovanie rezu a stehu. Je dôležité, aby boli modely pre jednotlivé sekcie špecifikované spôsobom, ktorý umožňuje ich kaskádové spojenie bez zavádzania chýb. HyperLynx automatizuje tento proces a vytvára kompletné modely topológie pre sériové prepojenia. Model kanála je vytvorený na základe znalostí analyzovaného protokolu, takže zodpovedá požiadavkám protokolu na rozlíšenie modelu a šírku pásma.

Pri extrahovaní topológického modelu pre sériové prepojenie používa HyperLynx najskôr vstavaný nástroj DRC na identifikáciu oblastí, ktoré vyžadujú 3D EM modelovanie. Identifikuje sa oblasť obsahujúca signál a jeho spätnú cestu a potom sa vytvorí zodpovedajúci projekt 3D EM riešenia. Táto analýza sa vykonáva vo všetkých analyzovaných kanáloch a 3D oblasti sa porovnávajú tak, aby sa všetky rovnaké oblasti nevyriešili dvakrát. Výsledné oblasti sa potom automaticky vyriešia a vytvoria sa kompletné modely kanálov od konca do konca pre simuláciu a spracovanie výsledkov. HyperLynx automatizuje celý tento proces - dizajnér špecifikuje signály záujmu a kritériá na identifikáciu agresorového signálu - a HyperLynx robí zvyšok. Tento proces poskytuje úplnú presnosť modelovania kanálov porovnateľnú s modelovaním celého kanála v 3D riešiteľovi za zlomok nákladov na výpočet a pamäť.

Elegantné logo technológie HyperLynx s dynamickými čiarami predstavujúcimi škálovateľný digitálny výkon

Pri veľkých dizajnoch so stovkami kanálov a tisíckami oblastí HyperLynx mierí výkon 3D riešiteľov paralelným spustením riešiteľov cez LAN, buď využitím zariadení na správu zaťaženia už nainštalovaných na mieste zákazníka, alebo pomocou vlastného interného zariadenia na distribúciu úloh.

Špičková analýza zhody noriem

Analýza zhody protokolu skúma prepojenie systému na úrovni pin-to-pin v dizajne, aby sa zabezpečilo, že spĺňa požiadavky príslušného protokolového štandardu. Využíva požiadavky na prepojenie systému publikované ako súčasť samotnej normy. Analýza zhody je obzvlášť užitočná, pretože väčšina systémových dizajnérov používa integrované integrované obvody; nevytvárajú ani integrované obvody, ktoré používajú, ani súvisiace balíky IC. Compliance zhody sa zameriava na to, čo dizajnéri systémov skutočne vytvárajú: systémové dosky. Doteraz jediným spôsobom, ako väčšina systémových dizajnérov musela overiť svoju prácu, bolo spustiť simuláciu odkazov pomocou modelov komponentov dodávaných dodávateľom (IBIS-AMI). To pridáva vrstvu komplikácií, pretože modely IBIS-AMI je často ťažké získať a validovať a proces nastavenia simulácií a interpretácie výsledkov sa často líši od modelu k modelu.

Grafické znázornenie testu zhody vysokorýchlostných systémov sériového prenosu dát.

Normy sériového prepojenia špecifikujú podrobné požiadavky na prepojenie systému, ktoré je možné analyticky overiť. Keďže systémoví dizajnéri sú zvyčajne zodpovední za návrh prepojenia PCB, ktoré využívajú komponenty dostupné, má zmysel analyzovať a optimalizovať dizajn prepojenia systému sám o sebe. To je presne to, čo HyperLynx Compliance Analysis robí. Analýza zhody funguje, keď nie sú k dispozícii modely dodávateľa (IBIS-AMI), takže ju možno vždy spustiť na dizajne. Tok analýzy súladu HyperLynx je rovnaký bez ohľadu na to, ktoré komponenty dodávateľa sa používajú, čo znamená, že sa dá naučiť raz a použiť v rôznych dizajnoch a dodávateľoch komponentov - namiesto toho, aby sa zakaždým menil. Tok HyperLynx je dokonca konštantný vo viacerých protokoloch, na rozdiel od iných techník založených na štandardoch, ktoré menia použité nástroje a analytickú metodiku od protokolu k protokolu.

HyperLynx Compliance Analysis vytvára komplexnú správu HTML, ktorá ukazuje, ako sa charakteristiky kanála porovnávajú s požiadavkami na čas a frekvenciu. Zobrazujú sa prevádzkové okraje kanálov pomocou „spec“ Tx a Rx spolu s automaticky určenými optimálnymi nastaveniami ekvalizéra použitými na vykonanie analýzy. Správa obsahuje množstvo podrobných údajov, ktoré sú užitočné na určenie toho, ako by sa mohol zlepšiť dizajn kanála.

Analýza zhody je rýchlejšia a jednoduchšia ako simulácia s modelmi IBIS-AMI dodávateľa. Ak analýza zhody ukáže, že dizajn bude fungovať so špecifikáciami založenými na zariadeniach Tx a Rx A zariadenia skutočného dodávateľa komponentov spĺňajú alebo prekračujú štandard - potom by sa malo očakávať, že celý systém bude fungovať. Analýza IBIS-AMI sa stále odporúča na registráciu dizajnu, ale analýza zhody je ideálnym spôsobom, ako skontrolovať a ladiť návrhy pred investovaním času a úsilia potrebného na úplnú simuláciu IBIS-AMI.

IBIS-AMI simulácia

Simulácia s modelmi dodanými dodávateľom (IBIS-AMI) je najpresnejšou formou analýzy sériových odkazov, pretože modeluje skutočné zariadenia a možnosti vyrovnávania, ktoré sa použijú pre Tx a Rx v sériovom prepojení. Ak skutočné integrované obvody prekročia požiadavky normy, toto správanie sa prejaví vo zvýšenej prevádzkovej marži pre prepojenie. Pretože modely IBIS-AMI odrážajú skutočné možnosti vyrovnávania a nastavenia fyzických zariadení, simuláciu je možné použiť na určenie nastavení vyrovnávania, ktoré by sa mali implementovať na úrovni systému.

Táto zvýšená presnosť má však svoju cenu - úsilie potrebné na získanie a validáciu modelov IBIS-AMI na použitie spolu s ďalším úsilím potrebným na konfiguráciu simulácií a interpretáciu výsledkov simulácie. Modely IBIS-AMI sa dodávajú v troch hlavných variantoch, často nazývaných štatistické (len INIT), Time-Domain (GetWave-only) a Dual (Init aj Getwave) modely. To znamená, že analytické toky sa budú líšiť medzi rôznymi kombináciami modelov, pretože analytické toky sú poháňané typmi modelov používaných v simulácii. Efektívne používanie modelov IBIS-AMI si vyžaduje pochopenie rôznych typov modelov a ich správnu aplikáciu; zvyčajne úloha pre špecializovaných simulačných špecialistov. Z tohto dôvodu sa odporúča odložiť odbornú simuláciu IBIS-AMI, pričom najskôr sa používa analýza zhody na identifikáciu a vyriešenie čo najväčšieho počtu problémov. Ďalšou výhodou je, že modely kanálov skonštruované Compliance analýzu zhody môžu byť priamo opätovne použité pre simuláciu IBIS-AMI, takže všetky podrobné práce na modelovaní kanálov sú už hotové!

Osoba v čiernej košeli stojí pri bielej stene s čiernym okrajom a drží tmavý predmet.
Prehľad

Serdes vyrovnávanie kanálov pre sériové rozhrania

Novšie štandardné protokoly SerDES, ako sú PCIe Gen6, USB4 a štandardy 100G na pruh Ethernet a OIF/CEI, ponúkajú pre dizajnérov PCB niekoľko jedinečných výziev. Zatiaľ čo rýchlosti sa pre každú generáciu približne zdvojnásobujú, použitý dielektrický materiál zostáva v priebehu generácií rovnaký. Na kompenzáciu zvýšenej straty pri vyšších rýchlostiach dát sa používajú komplexné techniky vyrovnávania.

Serdes propagačný program Signal Integrity série

Resources