Katalog
1. Pengenalan Asas
2. Perbandingan proses simulasi
2.1. Perbezaan pandangan
2.2. Perbezaan dalam pemprosesan hasil simulasi
2.3. Perbezaan dalam pemprosesan pra -
2.4. Perbezaan dalam jenis kod memandu
3. Perbandingan hasil
3.1. Membaca operasi
3.2. Tulis operasi
4. Pemprosesan Model
4.1. Model IBIS
4.2. S - Model parameter
5. Generasi Laporan
6. Ringkasan
Terdapat banyak alat simulasi isyarat kelajuan tinggi -, dan yang utama dengan kumpulan pengguna yang besar adalah sigrity, siwave, hyperlynx, iklan, CST, dan sebagainya. Setiap alat mempunyai teknologi hitam tersendiri di belakangnya, dan secara keseluruhan ia berkembang ke arah matlamat yang lebih ketepatan, kecekapan dan kemudahan.
Artikel ini membandingkan perbezaan antara Siwave dan Sigrity pada simulasi SI, dan bagi pengguna pemula, salah seorang daripada mereka boleh dipilih sebagai yang mudah dimulakan. Penulis sendiri lebih mahir dengan Siwave, dan Sigrity hanya digunakan sebagai rujukan perbandingan harian.
1. Pengenalan asas
Objek simulasi kertas ini ialah Lembaga Pembangunan I.Mx8QXP di laman web rasmi NXP. (Keluarga pemproses I.MX 8 sangat bersepadu dan merupakan produk yang sangat mewakili Infineon, yang digunakan secara meluas dalam kawalan perindustrian, bandar pintar, rumah pintar dan elektronik automotif, dan lain -lain. Ia boleh menyokong grafik, video, pemprosesan imej, fungsi audio dan suara.
Susun atur PCB secara keseluruhan ditunjukkan dalam angka berikut, MCU - dram - sistem VRM yang ditandai oleh kotak oren adalah objek simulasi utama dalam kertas ini, dan isyarat sasaran adalah isyarat LPDDR4.
Rajah . 1 Pandangan keseluruhan papan pembangunan PCB
Seperti yang dapat dilihat dari gambarajah skematik dalam Rajah 2 (kotak merah), reka bentuk IC sasaran mengandungi empat kumpulan isyarat data, pada empat kumpulan isyarat data untuk simulasi, kaedah simulasi baris alamat adalah sama, jadi kertas ini tidak akan diulangi. .
Rajah 2 Seksyen DDR skema lembaga pembangunan
Persediaan susunan simulasi ditunjukkan dalam Rajah 3 untuk memastikan persediaan PCB konsisten dan persediaan stack yang sama digunakan untuk kedua -dua Siwave dan Sigrity.
Rajah 3, persediaan penyusun PCB
Oleh kerana kesan SSN isyarat dipertimbangkan dalam simulasi, kesan PDN perlu dipertimbangkan pada masa yang sama, dan parameter peranti secara seragam ditetapkan mengikut jadual berikut untuk konsistensi.
| parameter model | Nombor bit | kapasiti |
| GRM152D70E224ME19 | C24,C25,C26,C27,C28C29,C30,C35,C36,C37,C38,C43,C44,C45,C46,C55,C56,C57,C62,C1646,C1647,C1648,C1649,C1651,C1652,C1653, C1654,C1655,C1656,C1657 |
2.2E-7 |
| GRM152R60J105ME15 | C68,C69 | 1E-6 |
| GRM155C71A225ME11 | C47,C48,C49,C50,C51,C52,C63,C64,C65,C66,C67,C70,C71,C72,C1645,C1650 | 2E-6 |
| GRM31CC80J226ME19 | C18,C19,C20,C39,C40,C41,C42,C133,C134 | 2.2E-5 |
Jadual 1, senarai parameter kapasitor rangkaian kuasa
Sekali lagi, untuk tujuan perbandingan, peranti memandu dan menerima parameter dalam Siwave dan Sigrity ditetapkan mengikut jadual di bawah.
| Mod | PARameter | Nilai |
| Baca | Dram membunuh | PD60-ODT40-VOH30 |
| SOC | ODT-60OHM | |
| WRIte | SOC ROUT | 80ohm |
| Dram | ODT-40OHM |
Jadual 2, jadual tetapan parameter pemacu peranti
Akhirnya, kami dapat memperkenalkan dua perisian secara ringkas untuk memudahkan pemula untuk membuat pilihan mereka sendiri.
(1) SiWave adalah perisian yang dikeluarkan oleh ANSYS, termasuk dalam desktop ansyselectronics (biasanya juga dikenali sebagai "desktop elektronik"), desktop elektronik terutamanya untuk simulasi elektrodinamik, dapat memenuhi keperluan semua jenis simulasi dari DC ke Band Terahertz. Tiga modul SiWave, Circuit dan HFSS 3D susun atur terutamanya digunakan untuk menangani PCB dan litar yang sepadan - PCB Co - keperluan simulasi. Dari ciri -ciri perisian, simulasi integriti isyarat hanyalah salah satu daripada banyak keupayaan desktop elektronik ANSYS, sebagai tambahan kepada simulasi elektronik kuasa, simulasi RF dan antena, simulasi komponen magnet dan simulasi bersama medan fizikal. ANSYS adalah pilihan yang baik jika pengguna mempunyai keperluan simulasi yang lebih kompleks dan berubah -ubah. Malangnya, ANSYS tidak mempunyai alat susun atur, yang membawa kepada simulasi PCB perlu menangani keperluan untuk menggunakan irama dan syarikat EDA yang lain untuk menjalankan beberapa perisian PCB Pre - kerja pemprosesan, yang dalam pengoptimuman PCB jauh lebih mudah daripada perisian simulasi datang dengan alat susun atur.
(2) Sigrity adalah produk irama. Sebagai tambahan kepada alat reka bentuk cip tinggi, kami biasanya menggunakan pakej perisian irama terutamanya Orcad dan Allegro, serta PSPICE dan SIGRITY. Fungsi Orcad dan Allegro Kita semua tahu, terutamanya skematik dan susun atur, alat simulasi litar PSPICE, sigrity untuk alat simulasi PCB. Sigrity adalah alat simulasi PCB yang mengandungi sistem SI, kuasa SI, kuasa DC dan modul lain untuk memenuhi keperluan simulasi PCB isyarat dan analisis kuasa dan keperluan dan keperluan simulasi. Seperti yang anda lihat di sini, Cadence, syarikat di belakang Sigrity, tidak dapat mengendalikan keperluan simulasi EMF yang kompleks, tetapi ia adalah kuasa dalam susun atur dan CAD. Dan dari kos pembelajaran, sigrity lebih mudah untuk memulakan dengan maklumat yang lebih relatif.
2. Perbandingan aliran simulasi
Dalam simulasi DDR, SiWave dan Sigrity mempunyai proses keseluruhan yang sama: SiWave mengekstrak parameter S - PCB dengan sendirinya, dan kemudian membina litar sistem dalam litar untuk simulasi; Sigrity mengekstrak parameter S - PCB oleh Power Si, dan kemudian membina litar sistem dalam sistem Si untuk simulasi; Sigrity mengekstrak parameter S - PCB oleh Power Si, dan kemudian membina litar sistem dalam sistem Si untuk simulasi; dan Sigrity membina litar sistem di SI. Sigrity, sebaliknya, mengekstrak parameter S - dari PCB melalui Power Si dan kemudian membina litar sistem dalam sistem Si untuk simulasi.
2.1 Melihat perbezaan
Selepas Siwave diintegrasikan ke dalam litar, topologi litar keseluruhan jelas ditakrifkan, dan maklumat utama hampir sepenuhnya tercermin dalam pandangan utama.
Rajah . 4, topologi simulasi DDR yang dibina dalam litar
Tingkap utama antara muka sistem Sigrity lebih ringkas berbanding dengan keperluan pengguna untuk mengedit litar, yang perlu dilakukan dengan mengklik dua kali pada ikon yang sesuai, dengan lebih banyak maklumat yang tersembunyi di antara muka sekunder.
Rajah 5: Topologi simulasi DDR yang dibina dalam Sigrity
2.2 Perbezaan dalam pemprosesan hasil simulasi
Apabila menggunakan SiWave, pengguna perlu memanggil hasil simulasi, dan dalam eksport gambarajah mata perlu secara manual menetapkan masa UI, dan dalam parameter pemacu, kadar isyarat, dan lain -lain.
Rajah . 6, antara muka hasil simulasi litar
Sebaliknya, apabila menggunakan sigrity, hasil simulasi dihasilkan secara automatik, penyampaian hasil biasa seperti rajah mata juga lebih automatik, dan perisian juga boleh menjimatkan hasil setiap simulasi apabila pengguna membuat pengeditan berulang kepada parameter pemacu, kadar isyarat, dan sebagainya. Iaitu, keseluruhan proses lebih automatik.
Rajah 7: Antara muka hasil simulasi sistem SI
2.3 Perbezaan dalam pemprosesan pra -
SiWave lebih komprehensif dalam proses pra -proses kerana ijazah integrasi yang lebih tinggi, yang memberikan permainan penuh kepada kuasa ANSYS edesktop, termasuk S - Pemeriksaan Pematuhan Parameter, Pemeriksaan Model IBIS, Pembaikan, Re - mengedit, dan lain -lain. Oleh itu, saya secara peribadi fikir ia lebih profesional.
Rajah . 8, pemprosesan Siwave S - model parameter
Rajah 9, pemprosesan Siwave model IBIS
Rajah 10, alat pemodelan IBIS Cadence sendiri
2.4 Perbezaan dalam jenis kod pemacu
Terdapat beberapa perbezaan antara Siwave dan Sigrity dari segi jenis kod pemandu. Antaranya, mungkir SIWave ke jenis kod PRB, dan setiap jenis kod rangkaian boleh ditetapkan untuk dijana secara rawak oleh sistem.
Rajah 11: Antara muka tetapan Jenis Kod di Siwave
Sigrity adalah sama dalam persediaan corak pemandu, tetapi dengan fungsi tambahan pengesanan saluran, yang boleh menghasilkan corak pemandu "kes terburuk" berdasarkan ciri -ciri tindak balas saluran. Titik ini terutamanya mengambil kira kesan SSN PDN, menurut artikel Larry Smith (Qualcomm PI Chief Expert), sistem dalam pemacu jenis kod tertentu, boleh dicetuskan untuk menyebabkan sistem merosakkan lonjakan, dan fenomena ini ditakrifkan sebagai gelombang rogue. Dari sudut pandangan ini, kes terburuk adalah cara yang lebih mudah untuk menguji keteguhan sistem DDR.
Rajah 12, Alat Penjanaan Kod Sigrity
3. Perbandingan hasil
Kadar isyarat ditetapkan kepada 4.266gbps dan hasilnya diperolehi dengan simulasi masing -masing.
3.1 membaca operasi
Ia dapat dilihat bahawa hasil kedua -dua alat dalam operasi bacaan pada dasarnya sama, terdapat beberapa perbezaan dalam butiran bentuk gelombang, seperti ketinggian mata bentuk gelombang sigrity sedikit lebih kecil daripada hasil Siwave. Secara peribadi, saya rasa sebab utama ialah terdapat beberapa perbezaan antara kedua -dua alat dalam memproses data model IBIS. (Kenapa tidak perbezaan dalam s - hasil parameter? Alasannya adalah dalam berikut.)
Rajah 13, perbandingan hasil byte0
Rajah 14, perbandingan hasil byte1
Rajah 15, perbandingan hasil byte2
Rajah 16, perbandingan hasil byte3
3.2 Tulis Operasi
Dalam hasil operasi menulis, terdapat perbezaan yang besar antara kedua -dua, dengan Siwave mencapai hasil yang lebih baik daripada Sigrity, yang mempunyai konsistensi amplitud tahap tinggi yang sangat miskin, menghasilkan "kelopak mata" yang lebih tebal daripada hasil Siwave.
Rajah 17, perbandingan hasil byte0
Rajah 18, perbandingan hasil byte1
Rajah 19, perbandingan hasil byte2
Rajah 20, perbandingan hasil byte3
4. Pemprosesan Model
4.1 Model IBIS
Menurut catatan blog oleh Wei - Hsing Huang (Perunding Utama Spisim USA, yang kemudiannya diperoleh oleh ANSYS), terdapat had frekuensi atas untuk penggunaan model IBIS, di mana penampan tidak akan mempunyai cukup masa untuk menyelesaikan peralihan antara kenaikan, jatuh atau kedua -duanya. Keadaan ini boleh membawa kepada ketidakpastian, gangguan atau bahkan bukan konvergensi - dalam proses simulasi. Kami menentukan fenomena ini sebagai overclocking.
Overclocking wujud dalam model MCU yang disediakan oleh laman web NXP. Membuka bentuk gelombang pemacu DDRnya, kita dapat melihat bahawa panjang kelebihannya telah mencapai 10Ns, yang secara serius melebihi lebar kod minimum 4.266Gbps.
SiWave telah mengintegrasikan fungsi pra -proses IBIS di dalam untuk memaksimumkan pemangkasan bahagian lebar gelombang untuk memenuhi keperluan frekuensi yang lebih tinggi. Seperti yang dapat dilihat dalam angka di bawah, lebar gelombang yang dioptimumkan meningkat lebar kelebihan dikurangkan kepada kurang daripada 800ps.
Fungsi pemeriksaan model IBIS juga termasuk dalam sigrity dan akan memeriksa pematuhan. Walau bagaimanapun, ia hanya terhad untuk memeriksa dan tidak mencari bahagian yang dioptimumkan lagi untuk diproses. Oleh sebab itu, terdapat perbezaan yang besar dalam hasil antara kedua -dua mod Write.
Rajah 23, fungsi pemeriksaan model IBIS dalam Sigrity
4.2 S - Model parameter
Dalam penggunaan sigrity, mendapati bahawa kuasa Si dalam penjanaan model parameter S - terdapat konvergensi yang tidak jelas - keadaan, hasil dua simulasi bersama -sama untuk perbandingan, anda dapat melihat bahawa salah satu situasi pasif yang tidak jelas -. Penulis tidak pasti mengapa keadaan ini berlaku, dan saya berharap guru -guru yang tahu tentangnya dapat menjawab pertanyaan ini.
Rajah . 24, perbandingan parameter S - yang diperolehi daripada dua simulasi Powersi
5. Laporan Generasi
Untuk keputusan simulasi DDR yang kompleks, ia adalah satu tugas yang membosankan untuk memeriksa dokumen standard JEDEC untuk pematuhan satu demi satu. Siwave dan Sigrity, sebagai perisian komersil yang matang, kedua -duanya mempunyai fungsi penjanaan laporan lengkap. Built - dalam fungsi generasi laporan sangat memudahkan bahagian kerja ini dengan secara automatik memeriksa hasil simulasi dan mengeluarkan laporan pematuhan.
Sebaliknya, fungsi penjanaan laporan Siwave lebih rumit, pengguna perlu pergi ke hasil penentuan semula isyarat, untuk mendapatkan laporan simulasi yang sama, pada masa yang sama, laporan simulasi SiWave tidak mempunyai maklumat utama seperti menyusun maklumat, decoupling maklumat kapasitor, tetapan pemandu model, dan halaman web yang tidak dapat dibeli.
Rajah 25, Laporan Pematuhan Siwave (tangkapan skrin separa)
Rajah 26, Laporan Pematuhan Siwave (tangkapan skrin separa)
Generasi laporan Sigrity agak mudah dan mudah. Pengguna tidak perlu mentakrifkan semula hubungan antara isyarat, tetapi hanya memerlukan beberapa langkah mudah untuk mendapatkan fail hasil lengkap dengan bentuk gelombang isyarat. Ini sangat pengguna - mesra berbanding dengan Siwave.
Rajah 27, Laporan Pematuhan Sigrity (tangkapan skrin separa)
Rajah 28, Laporan Pematuhan Sigrity (tangkapan skrin separa)
6. Ringkasan
Dari sisi mudah - oleh - perbandingan sampingan, kita dapat melihat bahawa alat simulasi SI komersial arus perdana dapat memenuhi kebanyakan keperluan simulasi. Walau bagaimanapun, pada peringkat ini, tiada siapa yang boleh menjadi sempurna. Untuk menggunakan sepenuhnya nilai SI dalam proses pembangunan produk, pengguna perlu mengatasi kekurangan perisian.