Skip to main content
Ta stran je prikazana z avtomatskim prevajanjem. Namesto tega glej v angleščini?

Najširša podpora standardov

Diagram, ki prikazuje različne protokole SerDes in njihove aplikacije pri hitrem prenosu podatkov.

HyperLynx podpira več kot 250 različnih protokolov in različic Ethernet, Fiber Channel, HDMI, JESD, MIPI D-PHY, OIF-CEI, PCI-e in USB družine.

Serijske povezave morajo biti v skladu z zahtevami v povezanih dokumentih s specifikacijami standardov. Te specifikacije določajo zahteve za oddajno napravo (Tx) in paket IC, medsebojno povezavo sistema na ravni pin-to-pin ter sprejemno (Rx) napravo in paket IC. Ti dokumenti so dolgi (pogosto na stotine strani) in podrobni. Razumevanje samo enega standarda je ogromna naloga - vendar jih je na desetine, s stotinami različic.

Siemensovi strokovnjaki preučujejo vsakega od teh standardov, da ustvarijo simulacijske nastavitve, ki konfigurirajo HyperLynx za izvajanje pravilnega toka analize in poročajo o meritvah, povezanih z vsakim standardnim protokolom.

Vsaka vrsta analize je določena z vgrajeno konfiguracijsko datoteko, ki samodejno nastavi hitrost kanala, modulacijo, kodiranje dražljajev, tok analize in metrično poročanje tako za analizo skladnosti kot za simulacijo IBIS-AMI. Te konfiguracijske datoteke je mogoče kopirati in spreminjati z vgrajenim urejevalnikom, nove konfiguracije pa lahko dodate, ko so na voljo. HyperLynx vključuje tudi nabor »generičnih« nastavitev, ki so uporabne za hitro analizo kaj če in podporo za izdelavo prototipov za nove protokole.

Integrirano 3D EM modeliranje

Polno valovno 3D elektromagnetno modeliranje izklopov BGA in priključkov prek prehodov in blokirnih kondenzatorjev je bistvenega pomena za natančno analizo serijskih povezav pri hitrostih nad 5 GT/s. Brez natančnih 3D EM modelov za ta področja ni mogoče natančno določiti robov na ravni sistema.

Model celotnega kanala do konca je izdelan iz različnih elementov, ki običajno vključujejo datoteke s parametri S, ki jih dobavlja prodajalec (paketi IC in priključki), modele sledi, vključno z učinki hrapavosti površine, in datoteke s parametri S iz 3D EM reševalcev, ki predstavljajo prelom PCB, prek in blokiranje kondenzatorskih struktur. Postopek razdelitve usmerjanja na odseke in nato izdelave celotnega modela sledi iz povezanih modelov je znan kot modeliranje rezanja in šivov. Ključnega pomena je, da so modeli za posamezne odseke določeni na način, ki omogoča njihovo kaskadno kombiniranje brez napake. HyperLynx avtomatizira ta postopek za izdelavo popolnih topoloških modelov za serijske povezave. Model kanala je ustvarjen na podlagi poznavanja protokola, ki se analizira, tako da ustreza zahtevam protokola za ločljivost modela in pasovno širino.

Pri ekstrakciji modela topologije za serijsko povezavo HyperLynx najprej uporabi vgrajeni mehanizem DRC za prepoznavanje področij, ki zahtevajo 3D EM modeliranje. Opredelimo območje, ki vsebuje signal in njegovo povratno pot, nato pa se ustvari ustrezen 3D EM reševalni projekt. Ta analiza se izvede na vseh analiziranih kanalih, 3D območja pa se primerjajo tako, da enaka področja niso rešena dvakrat. Nastala področja se nato samodejno rešujejo in ustvarjajo celotni modeli od konca do konca kanalov za simulacijo in obdelavo rezultatov. HyperLynx avtomatizira celoten postopek - oblikovalec določi signale, ki nas zanimajo, in merila za prepoznavanje agresorskega signala - HyperLynx pa naredi ostalo. Ta postopek zagotavlja popolno natančnost modeliranja kanalov, primerljivo z modeliranjem celotnega kanala v 3D reševalniku, za delček stroškov izračuna in pomnilnika.

Eleganten logotip tehnologije HyperLynx z dinamičnimi črtami, ki predstavljajo razširljivo digitalno zmogljivost

Za velike zasnove s stotinami kanalov in na tisoče površin HyperLynx meri zmogljivost 3D reševalcev tako, da vzporedno izvaja reševalnike prek omrežja LAN, bodisi z uporabo naprav za upravljanje obremenitve, ki so že nameščene na lokaciji stranke, bodisi z uporabo lastne notranje opreme za distribucijo opravil.

Vrhunska analiza skladnosti s standardi

Analiza Compliance s protokolom preučuje medsebojno povezavo sistema na ravni pin-to-pin v zasnovi, da se zagotovi, da izpolnjuje zahteve veljavnega standarda protokola. Izkorišča zahteve sistemske medsebojne povezave, objavljene kot del samega standarda. Analiza skladnosti je še posebej uporabna, ker večina oblikovalcev sistemov uporablja standardne IC; ne ustvarjajo niti IC, ki jih uporabljajo, niti povezanih paketov IC. Analiza Compliance se osredotoča na to, kaj oblikovalci sistemov dejansko ustvarjajo: sistemske plošče. Do zdaj je morala večina oblikovalcev sistemov potrditi svoje delo edini način izvajanja simulacije povezav z uporabo modelov komponent, ki jih dobavlja prodajalec (IBIS-AMI). To dodaja plast zapletov, ker je modele IBIS-AMI pogosto težko dobiti in potrditi, postopek nastavitve simulacij in interpretacije rezultatov pa se pogosto razlikuje od modela do modela.

Grafični prikaz preskusa skladnosti za hitre sisteme serijskega prenosa podatkov.

Standardi serijskih povezav določajo podrobne zahteve za sistemsko povezavo, ki jih je mogoče preveriti analitično. Ker so sistemski oblikovalci običajno odgovorni za zasnovo povezave PCB, ki uporablja komponente, ki so na voljo, je smiselno analizirati in optimizirati zasnovo sistemske povezave sama po sebi. Točno to počne HyperLynx Compliance Analysis. Analiza skladnosti deluje, kadar modeli dobaviteljev (IBIS-AMI) niso na voljo, zato jo je vedno mogoče izvajati na zasnovi. Pretok analize skladnosti HyperLynx je enak, ne glede na to, katere komponente prodajalca se uporabljajo, kar pomeni, da se ga je mogoče enkrat naučiti in uporabiti pri različnih modelih in prodajalcih komponent - namesto da bi se vsakič spreminjali. Pretok HyperLynx je celo konstanten v več protokolih, v nasprotju z drugimi tehnikami, ki temeljijo na standardih, ki spreminjajo uporabljena orodja in analitično metodologijo od protokola do protokola.

Analiza skladnosti HyperLynx pripravi celovito poročilo HTML, ki prikazuje, kako se značilnosti kanala primerjajo s časovnimi in frekvenčnimi zahtevami. Prikazani so robovi delovanja kanalov z uporabo »spec« Tx in Rx, skupaj s samodejno določenimi optimalnimi nastavitvami izenačevalnika, ki se uporabljajo za izvedbo analize. Poročilo vsebuje veliko podrobnih podatkov, ki so koristni za določitev, kako bi bilo mogoče izboljšati zasnovo kanala.

Analiza skladnosti je hitrejša in enostavnejša za izvajanje kot simulacija z modeli IBIS-AMI dobavitelja. Če analiza skladnosti pokaže, da bo zasnova delovala z napravami Tx in Rx, ki temeljijo na specifikacijah, IN naprave dejanskega prodajalca komponent ustrezajo ali presegajo standard - potem je treba pričakovati, da bo celoten sistem deloval. Analiza IBIS-AMI je še vedno priporočljiva za podpisovanje načrtovanja, vendar je analiza skladnosti idealen način za zasnovo in odpravljanje napak, preden vložite čas in trud, potreben za popolno simulacijo IBIS-AMI.

IBIS-AMI simulacija

Simulacija z modeli, ki jih dobavlja prodajalec (IBIS-AMI), je najbolj natančna oblika analize serijskih povezav, saj modelira dejanske naprave in zmogljivosti izenačevanja, ki bodo uporabljene za Tx in Rx v serijski povezavi. Kadar dejanski IC presegajo zahteve standarda, se bo to vedenje odražalo v povečani operativni marži za povezavo. Ker modeli IBIS-AMI odražajo dejanske zmogljivosti izenačevanja in nastavitve fizičnih naprav, lahko simulacijo uporabimo za določitev nastavitev izenačevanja, ki jih je treba izvajati na ravni sistema.

Ta povečana natančnost pa ima svojo ceno - trud, potreben za pridobitev in potrditev modelov IBIS-AMI za uporabo, skupaj z dodatnimi napori, potrebnimi za konfiguriranje simulacij in interpretacijo rezultatov simulacije. Modeli IBIS-AMI so na voljo v treh glavnih različicah, ki se pogosto imenujejo statistični (samo Init), Time-Domain (samo GetWave) in Dual (tako Init kot Getwave) modeli. To pomeni, da se bodo tokovi analize razlikovali med različnimi kombinacijami modelov, ker analizne tokove poganjajo tipi modelov, ki se uporabljajo v simulaciji. Učinkovita uporaba modelov IBIS-AMI zahteva razumevanje različnih vrst modelov in njihovo pravilno uporabo; običajno naloga za namenske strokovnjake za simulacijo. Zato je priporočljivo odložiti strokovno intenzivno simulacijo IBIS-AMI, pri čemer najprej uporabite analizo skladnosti, da ugotovite in rešite čim več težav. Dodatna prednost je, da je mogoče modele kanalov, izdelane za analizo skladnosti, neposredno ponovno uporabiti za simulacijo IBIS-AMI, zato so vsa podrobna dela za modeliranje kanalov že opravljena!

Oseba v črni majici stoji pred belo steno s črnim robom in drži temen predmet.
Pregled

SERDES izenačevanje kanalov za serijske vmesnike

Novejši industrijski standardni protokoli SerDES, kot so PCIe Gen6, USB4 ter standardi 100G Ethernet in OIF/CEI na pasovni pas, ponujajo več edinstvenih izzivov za oblikovalce PCB. Medtem ko se hitrosti za vsako generacijo približno podvojijo, uporabljeni dielektrični material ostaja enak med generacijami. Za kompenzacijo povečane izgube pri višjih hitrostih podatkov se uporabljajo zapletene tehnike izenačevanja.

SERDES promocijska bela knjiga za serijsko integriteto signala

Resources