Разработчики, начинающие проекты с 3 + Гбит/с последовательные ссылки, сталкиваются с запутывающим массивом инструментов, методов и терминологии. Традиционная симуляция временного интервала с помощью одного только SPICE не обеспечивает соответствующую оценку Частоты ошибок по битам (BER) последовательной ссылки, которая является ключевой метрикой, используемой, чтобы оценить надежность.
Когда простые транзисторные модели уровня используются для активных устройств, вычисляют факторы времени, обычно ограничивают симуляции несколькими тысячами битов. Когда более сложные модели будут использоваться, что эквализация передатчика и приемника модели, вычислите увеличения времени, ограничив практические симуляции сотнями битов в лучшем случае
В высокоскоростных последовательных ссылках там обрабатывает перед этапом ввода-вывода (эквализация передачи) и после входного буфера (получают эквализацию и восстановление тактового сигнала). Важный сигнал не в контакте, или умрите клавиатура приемника, это - момент принятия решения приемника, внутренняя точка, которая является после получить эквализации. Кроме того, схема восстановления тактового сигнала в приемнике должна быть учтена, чтобы оценить BER точно.
Для того, чтобы оценить BER для такого приемника, эквализация и восстановление тактового сигнала должны быть смоделированы, и средства моделирования должны получить доступ к форме волны в моменте принятия решения. IBIS-AMI (Алгоритмический Интерфейс Моделирования) стандарт был разработан, чтобы обеспечить это способом, которое сохраняет IP поставщика и позволяет функциональную совместимость между инструментами EDA и моделями поставщика. Стандарт IBIS-AMI задает интерфейс к алгоритмической модели, которая является исполняемой программой. Аналоговый фрагмент модели использует существующий IV IBIS и кривые VT. Алгоритмическая модель используется к эквализации модели, восстановлению тактового сигнала и оптимизации устройства.
Существует три основных вызова оценке BER:
ISI (Интерференция Межсимвола) — смотрел на во временном интервале, больше битов взаимодействует друг с другом, таким образом, больше комбинаций битов должно анализироваться. Посмотревший на в частотном диапазоне, более широкая полоса пропускания с большим количеством изменения потерь означает, что эквализация требуется.
Синхронизируйте к синхронизации данных (в моменте принятия решения приемника) — имеет менее граничный, настолько синхронизирующие возмущения должны тщательно составляться и анализироваться.
Перекрестные помехи — увеличиваются с частотой.
Приложение Serial Link Designer использует комбинацию частотного диапазона, области времени и статистических методов, чтобы оценить BER последовательной ссылки в части времени, это взяло бы переходному процессу использования нелинейную симуляцию.
Статистический анализ использует рекурсивный механизм свертки, чтобы вычислить глазковую диаграмму PDF (функция распределения вероятностей) от импульсного ответа LTI (линейный независимый от времени) система. Это называется статистическим глазом.
Статистический глаз показывает средний эффект всех сообщений данной длины. Это - очень быстрый способ исследовать широкий спектр проектных решений. Основные факторы, влияющие на эффективность, обработаны следующим образом:
Интерференция межсимвола — эффекты интерференции межсимвола отражаются непосредственно в PDF глазковой диаграммы. Это - очень точный и эффективный способ вычислить интерференцию межсимвола из-за всех возможных комбинаций битов, даже для очень долгих длин сообщения.
Синхронизируйте к Синхронизации Данных — PDF часов может быть объединена с PDF глазковой диаграммы, чтобы произвести очень строгую оценку BER.
Перекрестные помехи — к PDF перекрестных помех можно применить операцию свертки с PDF глазковой диаграммы, чтобы произвести составную PDF, которая точно и полностью отражает эффекты перекрестных помех. Когда объединено с часами к упомянутой выше синхронизации данных, получившаяся оценка BER и строга и завершена.
Механизм свертки вычисляет статистический глаз для сигнала путем последовательного добавления во вкладе каждого последовательного битного смещения. Для каждого битного смещения к импульсному ответу для того смещения применяют операцию свертки статистическим глазом, который был накоплен до сих пор. В результате только свертки N требуются, чтобы вычислять статистический глаз для всех сообщений длины N +1. Достигнуть того же результата в симуляции области времени потребовало бы порядка 2N биты. Таким образом, тогда как N = 20 практичен во временном интервале, N =500 практичен с механизмом свертки.
Пиковый анализ искажения может использоваться, чтобы вывести худший шаблон данных о случае для системы.
Анализ области Времени является полуаналитическим методом анализа, в котором до нескольких миллионов битов желаемого сигнала симулированы во временном интервале, и затем эффекте шума, перекрестных помех и синхронизируют шум фазы, оценивается с помощью статистических методов. Это имеет преимущество разрешения времени различных и нелинейных эффектов, которые будут изучены, такие как зависимость шаблона в циклах управления восстановления тактового сигнала и эквализации, которые будут изучены при поддержании КПД и динамического диапазона статистических вычислений. Способность симулировать определенные шаблоны данных также делает этот подход полезным для корреляции с результатами измерений или определения худшей эффективности случая. Основные факторы, влияющие на эффективность, обработаны следующим образом:
Интерференция межсимвола — глазковая диаграмма, накопленная в течение симуляции области времени, является или случайной или детерминированной выборкой интерференции межсимвола. В то время как это достаточно, если интерференция межсимвола только происходит по длинам короткого сообщения, она затрудняет, чтобы получить репрезентативную пробу для долгих длин сообщения.
Синхронизируйте к Синхронизации Данных — тот же метод условной вероятности, который используется статистическим глазом от механизма свертки, может использоваться с глазковой диаграммой от симуляции области времени, чтобы произвести довольно точную оценку BER. Эта оценка будет иметь тенденцию варьироваться на коэффициент десять или больше, однако, если количество символов в симуляции не будет довольно большим.
Перекрестные помехи — Несмотря на то, что перекрестные помехи могли быть включены явным образом в симуляции области времени, это будет использоваться, в основном, чтобы определить эффекты перекрестных помех на циклах управления восстановления тактового сигнала и эквализации. Для оценки BER намного более эффективно включать перекрестные помехи в статистическую часть анализа.
Приложение Serial Link Designer состоит из четырех главных элементов проекта:
Проект — проект обычно представляет полную систему, которая может включать одну или несколько плат и один или несколько типов шины. Например, система может иметь XAUI и последовательные ссылки PCIe, или последовательные ссылки и каналы памяти параллельной шины.
Интерфейс — интерфейс является одним подмножеством разработки системы, например, последовательный канал XAUI или память параллельной шины. Проект может иметь один или несколько интерфейсов. Все работают в приложении Serial Link Designer, выполняется в интерфейсе проекта.
Схематический Лист — схематический лист является графическим представлением последовательного канала, полученные элементы использования, такие как указатели, линии электропередачи, s-параметры, vias и т.д. Схематический лист всегда является частью схематического набора.
Схематический Набор — схематический набор является набором схематических листов в интерфейсе. Каждый схематический набор может представлять различную настройку Интерфейса. В приложении Serial Link Designer интерфейс может иметь один или несколько схематических наборов.
Сетевая передача — Каждый тип сигнала в интерфейсе называется сетевой передачей, и состоит из драйверов, приемников, электрических проводников и пассивных компонентов, вовлеченных в передачу того типа сигнала. Может быть несколько экземпляров передачи, сетевой в интерфейсе (пример: линии данных) или мог быть один экземпляр (пример: часы.
Сети передачи характерны и для предварительного анализа топологии и для верификации постразмещения. В предварительном анализе топологии каждый лист имеет связанную передачу, сетевую с тем же именем как лист. В верификации постразмещения расширенные сети присвоены передать сети.
Пробел решения — Изменения параметров, такие как напряжение, температура или процесс для каждой сетевой передачи организованы в пробел решения.
Указатель — В рамках сетевой передачи, драйверы и приемники упоминается как указатели. Другими словами, указатель является или начальной точкой или конечной точкой для сетевой передачи и является поэтому точкой, где синхронизация анализа должна быть выполнена.
Приложение Serial Link Designer идет с библиотеками технологии и типовых моделей. Технология и типовые модели библиотеки могут быть присвоены схематическим указателям. Элементы библиотеки включают буферные модели ввода-вывода, модели линии электропередачи, модели IBIS, модели пакета SPICE и файлы S-параметра. По умолчанию новые проекты и интерфейсы автоматически ссылаются на местную библиотеку проекта, а также библиотеку установки.
Serial Link Designer | Signal Integrity Viewer
