Skip to main content
Цю сторінку перекладено автоматично. Перейти натомість до англійської версії?

Найширша підтримка стандартів

Схема, що показує різні протоколи SerDes та їх застосування у високошвидкісній передачі даних.

HyperLynx підтримує понад 250 різних протоколів і варіантів Ethernet, Волоконний канал, HDMI, ОСД, МІПІ D-PHY, ОЙФ-ЦІ, ПСІ-Е і USB сімей.

Послідовні посилання повинні відповідати вимогам у відповідних документах специфікації стандартів. Ці технічні характеристики викладають вимоги до пристрою передавача (Tx) та пакету мікросхем, з'єднання на рівні системи від шпильки до штифта та пристрою приймача (Rx) та пакету мікросхем. Ці документи довгі (часто сотні сторінок) і детальні. Розуміння всього одного стандарту повністю - величезне завдання - але їх десятки, з сотнями варіантів.

Експерти Siemens вивчають кожен із цих стандартів, щоб створити налаштування моделювання, які налаштовують HyperLynx для виконання правильного потоку аналізу та повідомляють про показники, пов'язані з кожним стандартним протоколом.

Кожен тип аналізу визначається за допомогою вбудованого файлу конфігурації, який автоматично встановлює швидкість каналу, модуляцію, кодування стимулів, потік аналізу та метричну звітність як для Compliance Analysis, так і для моделювання IBIS-AMI. Ці файли конфігурації можна копіювати та змінювати за допомогою вбудованого редактора, а нові конфігурації можна додавати, коли вони доступні. HyperLynx також включає набір «загальних» налаштувань, які корисні для швидкого аналізу «що якщо» та підтримки прототипування нових протоколів.

Інтегроване 3D ЕМ моделювання

Повнохвильове 3D-електромагнітне моделювання розривів BGA та роз'ємів за допомогою переходів та блокуючих конденсаторів є важливим для точного аналізу послідовних зв'язків зі швидкістю понад 5 Гт/с. Без точних 3D-ЕМ-моделей для цих областей поля системного рівня неможливо точно визначити.

Повна модель каналу від кінця до кінця побудована з безлічі різних елементів, які зазвичай включають файли S-параметрів, що постачаються постачальником (пакети мікросхем та роз'єми), моделі трасування, включаючи ефекти шорсткості поверхні, та файли S-параметрів від 3D-розв'язувачів EM для представлення прориву друкованої плати, через та блокування структур конденсаторів. Процес поділу маршрутизації на секції, а потім побудова повної моделі трасування з пов'язаних моделей відомий як моделювання вирізу та стібка. Дуже важливо, щоб моделі для окремих секцій були вказані таким чином, щоб вони могли бути каскадними разом без введення помилок. HyperLynx автоматизує цей процес для створення повних топологічних моделей для послідовних посилань. Модель каналу створена на основі знань протоколу, що аналізується, щоб вона відповідала вимогам протоколу щодо роздільної здатності моделі та пропускної здатності.

Під час вилучення топологічної моделі для послідовного зв'язку HyperLynx спочатку використовує вбудований движок DRC для визначення областей, які потребують 3D-моделювання EM. Ідентифікується область, що містить сигнал та його зворотний шлях, потім створюється відповідний проект 3D EM розв'язувача. Цей аналіз виконується на всіх каналах, що аналізуються, і тривимірні області порівнюються так, що будь-які однакові області не вирішуються двічі. Потім отримані області вирішуються автоматично і створюються повні моделі від кінця до кінця каналу для моделювання та обробки результатів. HyperLynx автоматизує весь цей процес - дизайнер визначає сигнали інтересу та критерії ідентифікації сигналу-агресора - а HyperLynx робить все інше. Цей процес забезпечує повну точність моделювання каналу, порівнянну з моделюванням всього каналу в 3D-розв'язувачі, за частку вартості обчислень та пам'яті.

Елегантний логотип технології HyperLynx з динамічними лініями, що представляють масштабовану цифрову продуктивність

Для великих конструкцій з сотнями каналів і тисячами областей HyperLynx масштабує продуктивність 3D-вирішувачів, паралельно запустивши вирішувачі через локальну мережу, використовуючи засоби управління навантаженням, вже встановлені на сайті замовника, або використовуючи власний внутрішній функціонал розподілу завдань.

Аналіз відповідності вищим стандартам

Аналіз відповідності протоколу вивчає взаємозв'язок на рівні системи PIN-TO-PIN у конструкції, щоб переконатися, що воно відповідає вимогам відповідного стандарту протоколу. Він використовує вимоги до взаємозв'язку системи, опубліковані як частина самого стандарту. Аналіз відповідності особливо корисний, оскільки більшість системних дизайнерів використовують готові мікросхеми; вони не створюють ні мікросхем, які вони використовують, ні пов'язані пакети мікросхем. Compliance Analysis зосереджується на тому, що насправді створюють дизайнери систем: системні плати. До цього часу єдиним способом більшості системних дизайнерів довелося перевірити свою роботу, було запустити моделювання зв'язку з використанням моделей компонентів, що постачаються постачальником (IBIS-AMI). Це додає рівень ускладнень, оскільки моделі IBIS-AMI часто важко отримати та перевірити, а процес налаштування моделювання та інтерпретації результатів часто варіюється від моделі до моделі.

Графічне зображення тесту на відповідність високошвидкісних систем послідовної передачі даних.

Стандарти послідовного зв'язку визначають детальні вимоги до системного взаємозв'язку, які можна перевірити аналітично. Оскільки системні дизайнери, як правило, відповідають за проектування взаємозв'язку друкованих плат, яке використовує готові компоненти, має сенс проаналізувати та оптимізувати дизайн системного з'єднання самостійно. Це саме те, що робить аналіз комплаєнсу HyperLynx. Аналіз відповідності працює, коли моделі постачальників (IBIS-AMI) недоступні, тому його завжди можна запустити на дизайні. Потік аналізу відповідності HyperLynx є однаковим незалежно від того, які компоненти постачальника використовуються, а це означає, що його можна вивчити один раз і використовувати для різних конструкцій та постачальників компонентів - замість того, щоб змінювати кожен раз. Потік HyperLynx навіть є постійним у кількох протоколах, на відміну від інших методів, заснованих на стандартах, які змінюють використовувані інструменти та аналітичну методологію від протоколу до протоколу.

HyperLynx Compliance Analysis створює вичерпний звіт HTML, який показує, як характеристики каналу порівнюються з вимогами часу та частоти. Показані робочі маржі каналу з використанням «специфікації» Tx та Rx, а також автоматично визначені оптимальні налаштування еквалайзера, які використовуються для виконання аналізу. Звіт містить безліч детальних даних, які корисні для визначення того, як можна покращити дизайн каналу.

Compliance Analysis швидший і простіший у виконанні, ніж моделювання з моделями постачальників IBIS-AMI. Якщо Compliance Analysis показує, що дизайн буде працювати з пристроями Tx та Rx на основі специфікацій, А пристрої фактичного постачальника компонентів відповідають або перевищують стандарт - тоді слід очікувати, що повна система працюватиме. Аналіз IBIS-AMI все ще рекомендується для підписання дизайну, але Compliance Analysis є ідеальним способом перевірки та налагодження конструкцій, перш ніж інвестувати час та зусилля, необхідні для повного моделювання IBIS-AMI.

Моделювання IBIS-AMI

Моделювання з моделями, що постачаються постачальником (IBIS-AMI), є найбільш точною формою аналізу послідовних зв'язків, оскільки воно моделює фактичні пристрої та можливості вирівнювання, які будуть використовуватися для Tx та Rx у послідовній ланці. Якщо фактичні мікросхеми перевищують вимоги стандарту, ця поведінка відображатиметься у збільшеній операційній маржі для посилання. Оскільки моделі IBIS-AMI відображають фактичні можливості вирівнювання та налаштування фізичних пристроїв, моделювання може бути використано для визначення параметрів вирівнювання, які слід реалізувати на системному рівні.

Однак ця підвищена точність має свою ціну - зусилля, необхідні для отримання та перевірки моделей IBIS-AMI для використання, а також додаткові зусилля, необхідні для налаштування моделювання та інтерпретації результатів моделювання. Моделі IBIS-AMI бувають трьох основних різновидів, які часто називають статистичними (лише INIT), часовими доменами (лише GetWave-only) та подвійними (як Init, так і Getwave) моделями. Це означає, що потоки аналізу будуть відрізнятися між різними комбінаціями моделей, оскільки потоки аналізу керуються типами моделей, які використовуються в моделюванні. Ефективне використання моделей IBIS-AMI вимагає розуміння різних типів моделей та їх правильного застосування; як правило, завдання для спеціалізованих спеціалістів з моделювання. З цієї причини рекомендується відкласти інтенсивну експертизу моделювання IBIS-AMI, спочатку використовуючи Compliance Analysis, щоб визначити та вирішити якомога більше проблем. Однією додатковою перевагою є те, що моделі каналів, побудовані для Compliance Analysis, можуть бути безпосередньо повторно використані для моделювання IBIS-AMI, тому вся детальна робота з моделювання каналів вже виконана!

Людина в чорній сорочці стоїть біля білої стіни з чорною облямівкою, тримаючи в руках темний предмет.
Огляд

Вирівнювання каналів SERDES для послідовних інтерфейсів

Нові стандартні протоколи SerDes, такі як PCIe Gen6, USB4 та 100G стандарти Ethernet на смугу та OIF/CEI, пропонують кілька унікальних проблем для дизайнерів друкованих плат. Хоча швидкість приблизно подвоюється для кожного покоління, використовуваний діелектричний матеріал залишається незмінним у поколіннях. Для компенсації збільшених втрат при більш високій швидкості передачі даних використовуються складні методи вирівнювання.

Промо-звіт SERDES про цілісність сигналу серійний

Resources