【有源SI】SPice模型，IBIS模型和 AMI-IBIS模型

2017-08-09 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

SPice:Simulation Program with integrated circuit emphasis

IBIS:Input/Output Buffer Informational Specifation

IBIS-AMI (Algorithmic Modeling Interface)

電路仿真的核心就是器件,器件的模型主要分為兩類:行為出發(fā)建模和原理出發(fā)的建模。IBIS-AMI屬于IBIS,比較的時(shí)候不單獨(dú)列出。

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1. 定義:

Spice模型根據(jù)器件的工作原理,基于模型方程式(Model Equations)和模型參數(shù)(Model Parameters)來建模。

IBIS模型是一種基于V/I曲線的對I/O BUFFER快速準(zhǔn)確建模的方法,是反映芯片驅(qū)動(dòng)和接收電氣特性。

IBIS-AMI模型是在IBIS的基礎(chǔ)上,增加了算法功能,支持了信號(hào)處理(比如加重,均衡,CDR等模塊)。

2. 歷史

SPice歷史:

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HSPice的故事:

HSPice ( Hailey兩兄弟應(yīng)用SPice創(chuàng)立Meta-software),Meta-software被Avant收購,Avant被Synopsys收購。

PSPice的故事:

Wolfram Blume創(chuàng)立的MicroSim,將SPice應(yīng)用到PC上,取名PSPice。MicroSim被ORCAD收購,ORCAD被Cadence收購。

IBIS歷史

Spice可能透露公司的IP,所以IBIS就應(yīng)運(yùn)而生。

IBIS規(guī)范最初由一個(gè)被稱為IBIS開放論壇的工業(yè)組織編寫,這個(gè)組織是由一些EDA廠商、計(jì)算機(jī)制造商、半導(dǎo)體廠商和大學(xué)組成的。IBIS的版本發(fā)布情況為:1993年4月第一次推出Version1.0版,同年6月經(jīng)修改后發(fā)布了Version1.1版,1994年6月在San Diego通過了Version2.0版,同年12月升級(jí)為Version2.1版,1995年12月其Version2.1版成為ANSI/EIA-656標(biāo)準(zhǔn),1997年6月發(fā)布了Version3.0版,同年9月被接納為IEC 62012-1標(biāo)準(zhǔn),1998年升級(jí)為Version3.1版,1999年1月推出了當(dāng)前最新的版本Version3.2版。

IBIS-AMI歷史

高速串行鏈路的仿真成為主流,而IBIS無法滿足高速的實(shí)際需求。那么IBIS-AMI產(chǎn)生了。IBIS-AMI是專門針對高速串行鏈路仿真而創(chuàng)建的一種標(biāo)準(zhǔn)。

TheIBISAlgorithmicModelingInterface(IBIS-AMI)is a modeling standard for SerDes PHYs that enables fast, accurate, statistically significant simulation of multi-gigabit serial links. IBIS-AMI was developed by a consortium of EDA, Semiconductor and Systems companies and was approved as part of theIBIS 5.0 Specificationin August 2008. (http://www.sisoft.com/elearning/ibis-ami.html)

3. 模型定義

SPice定義

Spice模型是建立在電路基本元器件(如晶體管、電阻、電容等)的工作機(jī)理和物理細(xì)節(jié)之上的,用于SPice仿真器的文本描述的電路器件,它能夠用數(shù)學(xué)預(yù)測不同情況下,元件的電氣行為。SPice模型從最簡單的對電阻等無源元件只用一行的描述到使用數(shù)百行描述的極其復(fù)雜子電路。

IBIS定義

IBIS本身只是一種文件格式,它說明在一標(biāo)準(zhǔn)的IBIS文件中如何記錄一個(gè)芯片的驅(qū)動(dòng)器和接收器的不同參數(shù),但并不說明這些被記錄的參數(shù)如何使用,這些參數(shù)需要由使用IBIS模型的仿真工具來讀取。欲使用IBIS進(jìn)行實(shí)際的仿真,需要先完成以下四件工作:

(1)獲取有關(guān)芯片驅(qū)動(dòng)器和接收器的原始信息源;

(2)獲取一種將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為IBIS格式的方法;

(3)提供用于仿真的可被計(jì)算機(jī)識(shí)別的布局布線信息;

(4)提供一種能夠讀取IBIS和布局布線格式并能夠進(jìn)行分析計(jì)算的軟件工具。

IBIS-AMI定義

IBIS-AMI模型包含三種文件:IBIS文件(.ibs),AMI參數(shù)文件(.ami)和算法可執(zhí)行文件(windows下是 .dll,Linux下是 .os)。

IBIS文件:可讀的ASCII碼文件,并在關(guān)鍵字【Algorithmic model】中聲明對應(yīng)的AMI參數(shù)文件和算法可執(zhí)行文件。IBIS文件包括如下內(nèi)容:

電壓曲線,封裝寄生參數(shù),負(fù)載阻抗等。

AMI文件:可讀的ASCII碼文件,包括如下內(nèi)容:

【Reserved Parameters】關(guān)鍵字中定義的模型處理流程,比如Init_Returns_Impulse和GetWave_Exists處理通道響應(yīng)或者使用TX_Jitter, RX_Clock_PDF加入抖動(dòng)參數(shù)等。

【Model_Specific】關(guān)鍵字中把仿真器的參數(shù)傳遞給相應(yīng)的可執(zhí)行模塊。

算法可執(zhí)行文件:描述信號(hào)處理的行為級(jí)模型,包括內(nèi)容: