Skip to main content
Bu sayfa, otomatik çeviri yardımıyla görüntülenmektedir. İngilizce olarak görüntülenmesini ister misiniz?

Seri Kanal Doğrulama

HyperLynx Seri Kanal Tasarımı ve Doğrulama

HyperLynx, yüksek hızlı seri bağlantılar için hem standartlara dayalı ara bağlantı Uyumluluk Analizi hem de satıcı modeli tabanlı IBIS-AMI simülasyonu gerçekleştirir. Sistem düzeyinde, otomatik rota sonrası analiz, ölçeklenebilir performansa sahip entegre, 3B EM modelleme kullanılarak tam topoloji çıkarma özelliğini içerir.

Dijital devre elemanları ve veri akışı bağlantıları ile teknik seri kanal tasarımı görselleştirmesi.

En geniş standart desteği

A diagram showing various SerDes protocols and their applications in high-speed data transmission.

HyperLynx, 250'den fazla farklı protokol ve varyantı destekler Eternet, Fiber Kanal, HDMI, JESD, MIPI D-PHY, OİF-CEİ, PCI-E ve USB aileler.

Seri bağlantılar, ilgili standart şartname belgelerindeki gereksinimlere uygun olmalıdır. Bu özellikler, verici (Tx) cihazı ve IC paketi, pin-pin sistem seviyesi ara bağlantısı ve alıcı (Rx) cihazı ve IC paketi için gereksinimleri ortaya koymaktadır. Bu belgeler uzun (genellikle yüzlerce sayfa) ve ayrıntılıdır. Sadece bir standardı tamamen anlamak çok büyük bir iştir - ancak yüzlerce varyantla düzinelerce vardır.

Siemens uzmanları, HyperLynx'i doğru analiz akışını gerçekleştirmek üzere yapılandıran ve her standart protokolle ilişkili metrikleri raporlayan simülasyon kurulumları oluşturmak için bu standartların her birini inceler.

Her analiz türü, hem Uyumluluk Analizi hem de IBIS-AMI simülasyonu için kanal hızı, modülasyon, uyaran kodlama, analiz akışı ve metrik raporlamayı otomatik olarak ayarlayan yerleşik bir yapılandırma dosyası aracılığıyla belirtilir. Bu yapılandırma dosyaları yerleşik bir düzenleyici kullanılarak kopyalanabilir ve değiştirilebilir ve mevcut olduğunda yeni yapılandırmalar eklenebilir. HyperLynx ayrıca hızlı ne olursa analizi ve yeni protokoller için prototipleme desteği için yararlı olan bir dizi “jenerik” kurulum içerir.

Entegre 3D EM modelleme

BGA ve konektör kopmalarının geçişler ve bloke kapasitörleri aracılığıyla tam dalga 3B elektromanyetik modellemesi, 5 GT/sn'nin üzerindeki hızlarda seri bağlantıların doğru analizi için gereklidir. Bu alanlar için doğru 3D EM modelleri olmadan, sistem düzeyinde kenar boşlukları doğru bir şekilde belirlenemez.

Tam uçtan uca kanal modeli, tipik olarak satıcı tarafından sağlanan S-parametre dosyalarını (IC paketleri ve konektörleri), yüzey pürüzlülüğü efektlerini içeren izleme modellerini ve kondansatör yapıları aracılığıyla ve bloke eden PCB kopmasını temsil etmek için 3D EM çözücülerden S-parametre dosyalarını içeren çeşitli farklı öğelerden oluşturulmuştur. Yönlendirmeyi bölümlere bölme ve ardından ilişkili modellerden tam izleme modelini oluşturma süreci, kesme ve dikiş modellemesi olarak bilinir. Bireysel bölümler için modellerin, hata oluşturmadan birlikte basamaklanmalarına izin verecek şekilde belirtilmesi çok önemlidir. HyperLynx, seri bağlantılar için eksiksiz topoloji modelleri üretmek için bu işlemi otomatikleştirir. Kanal modeli, analiz edilen protokolün bilgisine dayanarak oluşturulur, böylece model çözünürlüğü ve bant genişliği için protokol gereksinimlerine uygundur.

Bir seri bağlantı için bir topoloji modeli çıkarırken, HyperLynx önce 3B EM modelleme gerektiren alanları tanımlamak için gömülü bir DRC motoru kullanır. Sinyali ve dönüş yolunu içeren bir alan tanımlanır, ardından karşılık gelen bir 3D EM çözücü projesi oluşturulur. Bu analiz analiz edilen tüm kanallarda gerçekleştirilir ve 3B alanlar karşılaştırılır, böylece aynı alanlar iki kez çözülmez. Ortaya çıkan alanlar daha sonra otomatik olarak çözülür ve simülasyon ve sonuç işleme için eksiksiz kanal uçtan uca modeller oluşturulur. HyperLynx tüm bu süreci otomatikleştirir - tasarımcı bir saldırgan sinyalini tanımlamak için ilgi sinyallerini ve kriterleri belirler - ve HyperLynx gerisini halleder. Bu işlem, bir 3B çözücüde tüm kanalın modellenmesiyle karşılaştırılabilir, hesaplama ve bellek maliyetinin daha azıyla tam kanal modelleme doğruluğu sağlar.

Sleek HyperLynx technology logo with dynamic lines representing scalable digital performance

Yüzlerce kanala ve binlerce alana sahip büyük tasarımlar için HyperLynx, müşterinin yerinde zaten kurulu olan yük yönetimi olanaklarından yararlanarak veya kendi dahili İş Dağıtım tesisini kullanarak çözücüleri LAN üzerinden paralel olarak çalıştırarak 3B çözücü performansını ölçeklendirir.

Üstün standartlara uygunluk analizi

Protokol Uyumluluk Analizi, geçerli protokol standardının gereksinimlerini karşıladığından emin olmak için bir tasarımda pin-pin sistem düzeyinde ara bağlantıyı inceler. Standardın bir parçası olarak yayınlanan sistem ara bağlantı gereksinimlerinden yararlanır. Uyumluluk Analizi özellikle yararlıdır çünkü çoğu sistem tasarımcısı hazır IC'ler kullanır; ne kullandıkları IC'leri ne de ilişkili IC paketlerini oluşturmazlar. Uyumluluk Analizi, sistem tasarımcılarının gerçekte ne yarattığına odaklanır: sistem kartları. Şimdiye kadar, çoğu sistem tasarımcısının çalışmalarını doğrulamanın tek yolu, satıcı tarafından sağlanan bileşen (IBIS-AMI) modellerini kullanarak bir bağlantı simülasyonu çalıştırmaktı. Bu, bir komplikasyon katmanı ekler çünkü IBIS-AMI modellerinin elde edilmesi ve doğrulanması genellikle zordur ve simülasyonlar kurma ve sonuçları yorumlama süreci genellikle modelden modele değişir.

A graphical representation of a compliance test for high-speed serial data transmission systems.

Seri bağlantı standartları, analitik olarak doğrulanabilen sistem ara bağlantısı için ayrıntılı gereksinimleri belirtir. Sistem tasarımcıları tipik olarak hazır bileşenleri kullanan PCB ara bağlantısının tasarımından sorumlu olduklarından, sistem ara bağlantısının tasarımını kendi başına analiz etmek ve optimize etmek mantıklıdır. HyperLynx Uyumluluk Analizinin yaptığı tam olarak budur. Uyumluluk Analizi, satıcı (IBIS-AMI) modelleri mevcut olmadığında çalışır, bu nedenle her zaman bir tasarım üzerinde çalıştırılabilir. HyperLynx Uyumluluk Analizi akışı, hangi satıcının bileşenleri kullanılırsa kullanılsın aynıdır; bu, her seferinde değişiklik yapmak yerine bir kez öğrenilebilir ve farklı tasarımlar ve bileşen satıcıları arasında kullanılabilir anlamına gelir. HyperLynx akışı, kullanılan araçları ve analitik metodolojiyi protokolden protokole değiştiren diğer standartlara dayalı tekniklerin aksine, birden fazla protokolde bile sabittir.

HyperLynx Uyumluluk Analizi, kanal özelliklerinin zaman ve frekans gereksinimleriyle nasıl karşılaştırıldığını gösteren kapsamlı bir HTML raporu üretir. Analizi gerçekleştirmek için kullanılan otomatik olarak belirlenen optimum ekolayzır ayarlarıyla birlikte “spec” Tx ve Rx kullanan kanal çalışma marjları gösterilir. Rapor, kanal tasarımının nasıl geliştirilebileceğini belirlemek için yararlı olan çok sayıda ayrıntılı veri içerir.

Uyumluluk Analizi, satıcı IBIS-AMI modelleri ile simülasyondan daha hızlı ve daha kolaydır. Uyumluluk Analizi, bir tasarımın spesifikasyona dayalı Tx ve Rx cihazlarıyla çalışacağını ve gerçek bileşen satıcısının cihazlarının standardı karşıladığını veya aştığını gösteriyorsa, sistemin tamamının çalışması beklenmelidir. Tasarım imzası için hala IBIS-AMI analizi önerilir, ancak Uyumluluk Analizi, tam IBIS-AMI simülasyonu için gereken zaman ve çaba yatırımına yatırım yapmadan önce tasarımları taramak ve hata ayıklamak için ideal bir yoldur.

IBIS-AMI simülasyonu

Satıcı tarafından sağlanan (IBIS-AMI) modelleriyle simülasyon, seri bağlantı analizinin en doğru şeklidir, çünkü bir seri bağlantıda Tx ve Rx için kullanılacak gerçek cihazları ve eşitleme yeteneklerini modeller. Gerçek IC'lerin standardın gereksinimlerini aştığı durumlarda, bu davranışlar bağlantı için artan bir işletme marjına yansıtılacaktır. IBIS-AMI modelleri fiziksel cihazların gerçek eşitleme yeteneklerini ve ayarlarını yansıttığından, sistem düzeyinde uygulanması gereken eşitleme ayarlarını belirlemek için simülasyon kullanılabilir.

Bununla birlikte, bu artan doğruluğun bir bedeli vardır - kullanım için IBIS-AMI modellerini elde etmek ve doğrulamak için gereken çabanın yanı sıra simülasyonları yapılandırmak ve simülasyon sonuçlarını yorumlamak için gereken ek çaba. IBIS-AMI modelleri, genellikle İstatistiksel (yalnızca INIT), Zaman Alanı (yalnızca GetWave) ve Çift (hem Init hem de Getwave) modelleri olarak adlandırılan 3 ana çeşitte gelir. Bu, analiz akışlarının farklı model kombinasyonları arasında değişeceği anlamına gelir, çünkü analiz akışları simülasyonda kullanılan model türleri tarafından yönlendirilir. IBIS-AMI modellerini etkili bir şekilde kullanmak, farklı model türlerini ve bunların uygun uygulamalarını anlamayı gerektirir; tipik olarak özel simülasyon uzmanları için bir görev. Bu nedenle, mümkün olduğunca çok sorunu belirlemek ve çözmek için önce Uygunluk Analizi kullanılarak uzmanlık yoğun IBIS-AMI simülasyonunun ertelenmesi önerilir. Ek bir avantaj, Uyumluluk Analizi için oluşturulan kanal modellerinin IBIS-AMI simülasyonu için doğrudan yeniden kullanılabilmesidir, böylece tüm ayrıntılı kanal modelleme çalışmaları zaten yapıldı!

Person in black shirt standing against white wall with black border, holding a dark object.
Genel Bakış

Seri arayüzler için SERDES kanal eşitleme

PCIe Gen6, USB4 ve 100G şerit başına Ethernet ve OIF/CEI standartları gibi daha yeni endüstri standardı SerDes protokolleri, PCB tasarımcıları için birkaç benzersiz zorluk sunar. Her nesil için hızlar yaklaşık iki katına çıkarken, kullanılan dielektrik malzeme nesiller boyunca aynı kalır. Daha yüksek veri hızlarında artan kaybı telafi etmek için karmaşık eşitleme teknikleri kullanılır.

SERDES tanıtım belgesi Sinyal Bütünlüğü serisi

Kaynaklar