Модель DDR5 SDRAM Transmitter/Receiver IBIS-AMI

В этом примере показано, как создать типовые модели IBIS-AMI передатчика и получателя DDR5 с помощью библиотечных блоков в SerDes Toolbox™. Поскольку сигналы DDR5 DQ двунаправлены, этот пример создает модели Tx и Rx для SDRAM. Сгенерированные модели соответствуют спецификации IBIS-AMI.

Setup Модели DDR5 SDRAM Tx/Rx IBIS-AMI в Приложении SerDes Designer

Первая часть этого примера настраивает и исследует целевую архитектуру передатчика и получателя с помощью блоков, требуемых для DDR5 в приложении SerDes Designer. Система SerDes затем экспортируется в Simulink® для дальнейшей индивидуальной настройки и генерации модели IBIS-AMI.

Введите следующую команду в командном окне MATLAB®, чтобы открыть ddr5_sdram модель:

>> serdesDesigner('ddr5_sdram')

SDRAM имеет передатчик DDR5 (Tx), использующий эквализацию. SDRAM также имеет получатель DDR5 (Rx) использование переменного усилителя усиления (VGA) с 7 предопределенными настройками и эквалайзера обратной связи решения (DFE) с 4 касаниями со встроенным восстановлением данных часов.

Setup настройки

Время символа установлено в 208.3 PS, начиная с цели операционным уровнем является 4.8Гбит/с для DDR5-4800.
Целевой BER установлен в 100e-18.
Сигнализация установлена в Single-ended.
Выборки на Символ и Модуляция сохранены в значениях по умолчанию, которые являются 16 и NRZ (не возвратитесь к нулю), соответственно.

Setup модели передатчика

DDR5 SDRAM не имеет никакой эквализации передачи, поэтому только аналоговая модель требуется.
Модель Tx AnalogOut настраивается так, чтобы Напряжением был 1.1 V, Временем нарастания является 100 PS, R (выходное сопротивление) является 48 oHMS и C (емкость) является 0.65 pF. Фактические аналоговые модели, используемые в итоговой модели, будут сгенерированы позже в этом примере.

Setup модели канала

Потеря канала установлена в 5 дБ, который типичен для каналов DDR.
Несимметричный импеданс установлен в 40 Омы.
Целевая Частота установлена в 2.4 GHz, который является частотой Найквиста для 4,8 ГГц

Setup модели получателя

Модель Rx AnalogIn настраивается так, чтобы R (входное сопротивление) был 40 Омами и C (емкость) является 0.65pF. Фактические аналоговые модели, используемые в итоговой модели, будут сгенерированы позже в этом примере.
Блок VGA настраивается с Усилением 1 и набор Режима к на. Определенные предварительные установки VGA будут добавлены позже в этом примере после того, как модель будет экспортироваться в Simulink.
Блок DFECDR настраивается для четырех касаний DFE включением четырех Начальных наборов весов касания к 0. Минимальное значение касания установлено к [-0.2 -0.075 -0.06 -0.045] V, и Максимальное значение касания установлен в [0.05 0.075 0.06 0.045] V.

Постройте статистические результаты

Используйте кнопку SerDes Designer Add Plots, чтобы визуализировать результаты настройки DDR5 SDRAM.

Добавьте, что график BER от Добавляет Графики и наблюдает результаты.

Добавьте, что Импульсный График отклика от Добавляет Графики и изменение масштаба в импульсную область, чтобы наблюдать результаты.

Экспортируйте систему SerDes в Simulink

Нажмите Save и затем нажмите на кнопку Export, чтобы экспортировать настройку в Simulink для дальнейшей индивидуальной настройки и генерации исполняемых файлов модели AMI.

Setup Модели DDR5 SDRAM Tx/Rx IBIS-AMI в Simulink

Вторая часть этого примера берет систему SerDes, экспортируемую приложением SerDes Designer, и настраивает его как требуется для DDR5 в Simulink.

Рассмотрите Setup модели Simulink

Система SerDes, импортированная в Simulink, состоит из Настройки, Стимула, Tx, Analog Channel и блоков Rx. Все настройки из приложения SerDes Designer были переданы модели Simulink. Сохраните модель и рассмотрите каждую настройку блока.

Дважды кликните Блок Configuration, чтобы открыть диалоговое окно Block Parameters. Значения параметров в течение времени Символа, Выборок на символ, Целевой BER, Модуляцию и Сигнализацию перенесены из приложения SerDes Designer.
Дважды кликните блок Stimulus, чтобы открыть диалоговое окно Block Parameters. Можно установить PRBS (псевдослучайная двоичная последовательность) порядок и количество символов симулировать. Этот блок не перенесен из приложения SerDes Designer.
Дважды кликните блок Tx, чтобы посмотреть в подсистеме Tx. С тех пор нет никакой алгоритмической модели для передатчика, подсистема Tx является просто передачей через от портов WaveIn to WaveOut.
Дважды кликните блок Analog Channel, чтобы открыть диалоговое окно Block Parameters. Значения параметров для Целевой частоты, Потери, Импеданса и параметров Аналоговой модели Tx/Rx перенесены из приложения SerDes Designer.
Дважды кликните на блоке Rx, чтобы посмотреть в подсистеме Rx. Подсистема имеет VGA и блоки DFECDR, перенесенные из приложения SerDes Designer. Блок Init также введен, чтобы смоделировать статистический фрагмент модели AMI.

Запустите модель

Запустите модель, чтобы симулировать систему SerDes.

Сгенерированы два графика. Первым является живой временной интервал (GetWave) глазковая диаграмма, которая обновляется, когда модель запускается.

После того, как симуляция завершилась, второй график содержит четыре представления статистического (Init) результаты, похожие на то, что доступно в приложении SerDes Designer.

Рассмотрите блок VGA Rx

В подсистеме Rx дважды кликните блок VGA, чтобы открыть диалоговое окно VGA Block Parameters.
Настройки Mode и Gain перенесены из приложения SerDes Designer.

Обновите блок Rx DFECDR

В подсистеме Rx дважды кликните блок DFECDR, чтобы открыть диалоговое окно DFECDR Block Parameters.
Начальные веса касания, Минимальное значение касания DFE и Максимальные настройки RMS значения касания перенесены из приложения SerDes Designer. Адаптивное усиление и Адаптивный размер шага установлены в 3e-06 и 1e-06, соответственно, которые являются рыночной стоимостью на основе ожиданий DDR5 SDRAM.
Расширьте параметры IBIS-AMI, чтобы показать список параметров, которые будут включены в модель IBIS-AMI.
Отмените выбор смещения Фазы и Ссылочного смещения, чтобы удалить эти параметры из файла AMI, эффективно жесткое кодирование эти параметры к их текущим значениям.

Сгенерируйте модели DDR5 SDRAM IBIS-AMI

Итоговая часть этого примера берет индивидуально настраиваемую модель Simulink, изменяет параметры AMI для DDR5 SDRAM, и затем генерирует IBIS-AMI совместимые исполняемые файлы модели DDR5 SDRAM, IBIS и файлы AMI.

Откройте диалоговое окно Block Parameter для Блока Configuration и нажмите на кнопку Open SerDes IBIS-AMI Manager. Во вкладке IBIS в менеджере SerDes IBIS-AMI диалоговое окно значения аналоговой модели преобразованы в стандартные параметры IBIS, которые могут использоваться любым средством моделирования промышленного стандарта.

Рассмотрите передатчик (Tx) параметры AMI

Откройте вкладку AMI-Tx в менеджере SerDes IBIS-AMI диалоговое окно. Заметьте, что нет никаких параметров модели специфичных, поскольку DDR5 SDRAM Tx не имеет никакой эквализации.

Обновите получатель (Rx) параметры AMI

Откройте вкладку AMI-Rx в менеджере SerDes IBIS-AMI диалоговое окно. Зарезервированные параметры перечислены сначала сопровождаемые параметрами модели специфичными, придерживающимися формата типичного файла AMI.

Установите усиление VGA:

Подсветите усиление.
Нажмите Edit … кнопка, чтобы запустить диалоговое окно Add/Edit AMI Parameter.
В поле Description введите Rx Amplifier Gain.
Убедитесь, что Формат собирается Перечислить и установить Значение по умолчанию на 1.
В поле значений Списка введите [0.5 0.631 0.794 1 1.259 1.585 2]
В поле значений List_Tip введите ["-6 dB" "-4 dB" "-2 dB" "0 dB" "2 dB" "4 dB" "6 dB"]
Нажмите ОК, чтобы сохранить изменения.

Установите первый вес касания DFE

Подсветите TapWeight 1.
Нажмите Edit … кнопка, чтобы запустить диалоговое окно Add/Edit AMI Parameter.
Убедитесь, что Формат собирается Расположиться и установить Typ = 0, Min = -0.2, и Max = 0.05.
Нажать ОК.

Установите второй вес касания DFE

Подсветите TapWeight 2.
Нажмите Edit … кнопка, чтобы запустить диалоговое окно Add/Edit AMI Parameter.
Убедитесь, что Формат собирается Расположиться и установить Typ = 0, Min = -0.075, и Max = 0.075
Нажать ОК.

Установите третий вес касания DFE

Подсветите TapWeight 3.
Нажмите Edit … кнопка, чтобы запустить диалоговое окно Add/Edit AMI Parameter.
Убедитесь, что Формат собирается Расположиться и установить Typ = 0, Min = -0.06, и Max = 0.06
Нажать ОК.

Установите четвертый вес касания DFE

Подсветите TapWeight 4.
Нажмите Edit … кнопка, чтобы запустить диалоговое окно Add/Edit AMI Parameter.
Убедитесь, что Формат собирается Расположиться и установить Typ = 0, Min = -0.045, и Max = 0.045
Нажать ОК.

Добавьте параметры дрожания Rx

Чтобы добавить параметры Дрожания для модели Rx нажимают Jitter & Noise... кнопка, чтобы поднять диалоговое окно Rx Jitter&Noise, выбрать Rx_Receiver_Sensitivity, Rx_Clock_Recovery_DCD, поля Rx_Clock_Recovery_Dj и Rx_Clock_Recovery_Rj и нажать ОК, чтобы добавить эти параметры в раздел Reserved Parameters файла AMI Rx. Следующие области значений позволяют вам подстраивать значения дрожания, чтобы удовлетворить требования маски дрожания DDR5.

Установите значение чувствительности получателя Rx

Выберите Rx_Receiver_Sensitivity, затем нажмите Edit... кнопка, чтобы поднять Добавлять/Редактировать диалоговое окно Параметра AMI.
Установите текущее значение к 0.04
Измените формат в Value.
Нажмите ОК, чтобы сохранить изменения.

Установите восстановление тактового сигнала Rx значение дрожания DCD

Выберите Rx_Clock_Recovery_DCD, затем нажмите Edit... кнопка, чтобы поднять Добавлять/Редактировать диалоговое окно Параметра AMI.
Установите текущее значение к 0.0125
Измените тип в UI.
Измените формат в Value.
Нажмите ОК, чтобы сохранить изменения.

Установите значение дрожания ди-джея восстановления тактового сигнала Rx

Выберите Rx_Clock_Recovery_Dj, затем нажмите Edit... кнопка, чтобы поднять Добавлять/Редактировать диалоговое окно Параметра AMI.
Установите текущее значение к 0.0175
Измените тип в UI.
Измените формат в Value.
Нажмите ОК, чтобы сохранить изменения.

Установите восстановление тактового сигнала Rx значение дрожания Rj

Выберите Rx_Clock_Recovery_Rj, затем нажмите Edit... кнопка, чтобы поднять Добавлять/Редактировать диалоговое окно Параметра AMI.
Установите текущее значение к 0.00375
Измените тип в UI.
Измените формат в Value.
Нажмите ОК, чтобы сохранить изменения.

Экспортируйте модели

Откройте вкладку Export в менеджере SerDes IBIS-AMI диалоговое окно.

Обновите имя модели Tx к ddr5_sdram_tx.
Обновите имя модели Rx к ddr5_sdram_rx.
Обратите внимание на то, что угловой процент Tx и Rx установлен в 10. Это масштабирует минимальные/максимальные угловые значения аналоговой модели +/-10%.
Проверьте, что модель Dual выбрана и для Tx и для настроек модели Rx AMI. Это создает исполняемые файлы модели, которые поддерживают и статистический анализ (Init) и временной интервал (GetWave) симуляция.
Установите Биты модели Rx игнорировать значение к 250000 позволить достаточное количество времени для Rx DFE касается, чтобы обосноваться во время симуляций области времени.
Установите Модели экспортировать в Rx только и гарантировать, что все файлы были выбраны, чтобы быть сгенерированными (файл IBIS, файл (файлы) AMI и файл (файлы) DLL).
Установите имя файла IBIS на temp_ddr5_sdram.
Нажмите кнопку Export, чтобы сгенерировать модели в директории Target.

Обновите аналоговые модели DDR5

Чтобы разместить различную топологию, загружая настройки, скорости передачи данных и передачи, DDR5 требует, чтобы переменная выходная сила диска и вход на - умерли завершение (ODT). В то время как та же алгоритмическая модель AMI используется, несколько аналоговых моделей требуются, чтобы покрывать все эти варианты использования. Генерация этих аналоговых моделей вне осциллографа для этого примера, таким образом, завершенный файл IBS со следующими аналоговыми моделями в нем доступен в текущей директории в качестве примера:

ПОД11_АЙО_ЗО34_ОДТОФФ: выходной импеданс на 34 Ома без входа ODT.
ПОД11_АЙО_ЗО48_ОДТОФФ: выходной импеданс на 48 Ом без входа ODT.
POD11_IN_ODT34_C: Введите с ODT на 34 Ома.
POD11_IN_ODT40_C: Введите с ODT на 40 Ом.
POD11_IN_ODT48_C: Введите с ODT на 48 Ом.
POD11_IN_ODT60_C: Введите с ODT на 60 Ом.
POD11_IN_ODT80_C: Введите с ODT на 80 Ом.
POD11_IN_ODT120_C: Введите с ODT на 120 Ом.
POD11_IN_ODT240_C: Введите с ODT на 240 Ом.

Чтобы сгенерировать этот полный файл IBIS, следующие изменения были внесены в temp_ddr5_sdram.ibs использование текстового редактора:

Созданный один контакт с signal_name DQ1_sdram и model_name dq.
Добавленный два драйвера с Model_type ввода-вывода и названный ими ПОД11_АЙО_З034_ОДТОФФ и ПОД11_АЙО_З048_ОДТОФФ, соответственно.
Добавленный семь моделей получателя и названный ими:

a) POD11_IN_ODT34_C

b) POD11_IN_ODT40_C

c) POD11_IN_ODT48_C

d) POD11_IN_ODT60_C

e) POD11_IN_ODT80_C

f) POD11_IN_ODT120_C

g) POD11_IN_ODT240_C

Добавленный VI кривых и Алгоритмическая Модель разделяет ко всем вышеупомянутым моделям.
Добавленный Селектор Модели разделяют это ссылки все вышеупомянутые модели.

Протестируйте сгенерированные модели IBIS-AMI

Модели IBIS-AMI передатчика и получателя DDR5 теперь завершены и готовы быть протестированными в любом промышленном стандарте средство моделирования модели AMI.

Документация