В этом примере показано, как можно анализировать последовательную ссылку, состоящую из основной платы и двух линейных плат с приложением Serial Link Designer. Можно смоделировать драйверы/приемники SerDes, получить топологию для анализа, запуска сетевая характеристика, и оценить удар различных пространственных переменных решения на эффективности проекта.
Последовательная ссылка, которая будет смоделирована, является основной платой с двумя линейными платами.
Топология канала представлена:
Пакеты и коннекторы моделируются S-параметрами. Трассировки моделируются с w-линиями.
Откройте приложение Serial Link Designer.
serialLinkDesigner
Создайте новый проект путем выбора File> Project> New Project. В недавно открытом диалоговом окне назовите проект как backplane_linecard
, интерфейс как serdes
, и схематический лист как channel
. Вкладка Pre-Layout показывает пустой схематический лист.
Можно создать элементы библиотеки для линий электропередачи, пакетов, коннекторов и указателей.
Создайте дифференциальную линию электропередачи с потерями, основанную на модели на полосковом поперечном сечении. Выберите Tools> Lossy Transmission Line Editor. В недавно открытом диалоговом окне Lossy Transmission Line Editor выберите Differential и выберите Model Type как Полосковую линию.
Трассировки являются 4 широкими фрезами и 0,65 толстыми фрезами. Они - 9,0 фрез выше и 8,5 фрез ниже плоскостей с диэлектрической постоянной Эра 4.25. Разделение трассировки является 5 фрезами. Так измените Высоту Диэлектрика параметров (H1 во фрезах) к 9
, Диэлектрическая Высота (H2 во фрезах) к 8.5
, и дифференциальное разделение (фрезы) к 5
.
Нажмите кнопку Calculate, чтобы запустить 2D полевой решатель. Импеданс в левой нижней части изменяется от выведенного до расчетного значения.
Кликните по кнопке Save As, чтобы сохранить модель в библиотеке проекта. Используйте имя по умолчанию diff_strip_100ohm. Убедитесь, что директория является <Библиотекой Проекта>/spice/wlines. Закройте Редактор Линии электропередачи С потерями.
Четыре пользовательских файла данных S-параметра (connector_ab.s4p, connector_cd.s4p, connector_ef.s4p, и connector_gh.s4p) присоединяются как вспомогательные файлы к этому примеру. Загрузите все четыре Touchstone® (.s4p) файлы. Чтобы импортировать данные S-параметра коннектора, выберите Libraries> Import S-Parameter. Просмотрите к местоположению, где вы сохранили загруженные файлы Пробного камня, и выберите все четыре. Проверьте, что флажок Merge Wrappers является выбранным On диалогового окна Import S-Parameter File. Слияние оберток коннектора позволяет развернуть их. Импортируйте файлы. Это запускает диалоговое окно Edit S-Parameter Port Maps. Диалоговое окно содержит отдельную вкладку для каждого файла коннектора.
Таблица слева показывает потерю на уровне 50 МГц между каждой парой портов. Ячейки на белом показе самая маленькая потеря. Обычно самая маленькая потеря происходит в портах, которые являются через путь. Синие ячейки указывают на левый дифференциальный порт. Зеленые ячейки указывают на правый дифференциальный порт.
Таблица справа показывает дифференциальные порты.
Чтобы просмотреть два через дБ пути по сравнению с частотными характеристиками, нажмите кнопку Display Waveforms. Это запускает приложение Signal Integrity Viewer.
Можно добавить новое отображение, чтобы просмотреть все данные в действительном/мнимом, величине/углу и дБ. Закройте приложение Signal Integrity Viewer, диалоговое окно Edit S-Parameter Port Maps и диалоговое окно Import S-Parameter File.
Добавьте линию электропередачи основной платы путем выбора дифференциального элемента линии электропередачи с потерями к пустому полотну на вкладке Pre-Layout. Щелкните правой кнопкой по символу и выберите Select T-Line Model в. Переключитесь на <Project Library>/spice/wlines
библиотека, если это не выбрано. Выберите diff_strip_100ohm
модель.
Добавьте два дифференциала с помощью моделей между трассировками основной платы и коннектором.
Чтобы запуститься, добавьте новый дифференциал через элемент с 12 слоями соединяющихся слоев, чтобы создать значение по умолчанию stackup слева от линии электропередачи. Щелкните правой кнопкой по через символ и выберите Edit Differential Via Model, чтобы запустить диалоговое окно Via Editor. Значение по умолчанию через подключения верхний слой к нижнему слою. Снимите флажок с флажками Left Via Connect и Right Via Connect для слоя Bottom
и проверяйте флажки на слой L2
. Это превращается через на через это, соединяет слой Top со слоем L2. Это - все еще через отверстие через с заглушкой от слоя L2 до нижней части платы. Чтобы смоделировать backdrilled через проверку Включают в панели Backdrill, проверяют Слой, затем избранный слой P2 в списке для Нижней части. Представление слоев изменится, чтобы показать, что барреля через не стало от нижней части до слоя P2.
Сохраните и закройте диалоговое окно Via Editor. Скопируйте, вставьте и зеркально отразите другого через справа от линии электропередачи.
Чтобы добавить коннекторы, добавьте новый элемент S-параметра. Выберите connector_s4p.smod
и s_connector_ab
от <Project Library>/spice/s_params
директория в диалоговом окне Select S-Parameter Model. Добавьте два коннектора (зеркально отраженные) слева и право на vias.
Скопируйте символ линии электропередачи основной платы и вставьте одну копию на крайне левом и одну копию на ультраправом, чтобы представлять трассировки на этих двух линейных платах. Добавьте два дифференциальных буферных (зеркально отраженные) элемента и поместите один в крайне левом, чтобы определять передатчик и один в ультраправом определять приемник.
Соедините элементы вместе, чтобы завершить схематическое.
Дважды кликните на одном из символов W-линии, чтобы запустить диалоговое окно Lossy Transmission Line Element Properties. Включите флажок Sweep Length для каждой w-линии. Поменяйте имя символа основной платы к $bp_len
и символы линейной платы к $lc_len
. Путем изменения двух w-линий линейной платы в то же имя можно использовать ту же пространственную переменную решения для обоих символов w-линии. Закройте диалоговое окно Lossy Transmission Line Element Properties.
В панели Пробела Решения измените Значение 1 значение для Переменной $bp_len
к 16 дюймам и переменная $lc_len
к 3 дюймам.
Дважды кликните на одном из символов коннектора, чтобы запустить диалоговое окно Spice Subcircuit Element Properties. Существует две строки, один для каждого символа коннектора. Включите флажок Sweep Model в каждой строке и измените имена переменных в $connector
.
Дважды щелкните по символу TX, чтобы запустить диалоговое окно Designator Element Properties. Установите пользовательский интерфейс (Единичный интервал) для TX1 к Serdes_10G
путем выбора его из выпадающего меню параметра пользовательского интерфейса. Пользовательский интерфейс установлен в 100 пикосекунд. Сохраните изменения в схематическом.
Подтвердите схематический набор путем выбора Run> Validate Current Schematic Set. Валидация должна запуститься, не предупреждая или ошибки.
Чтобы видеть эффекты развертки модели пакета, модель коннектора и линейная плата прослеживают длины на физических характеристиках канала, запуск сетевая характеристика. Сетевая характеристика выводит подпись LTI аналоговой сети. Аналоговая сеть включает аналоговый TX и характеристики RX, а также сами элементы канала. Решатель сети частотного диапазона приложения Serial Link Designer выводит передаточную функцию аналоговой сети. От передаточной функции приложение выводит импульсную характеристику и переходной процесс. Приложение также выводит импульсный ответ с помощью набора пользовательского интерфейса во время схематического создания. Это также вычисляет потерю вставки, возвратите потерю, пульсацию, импульсную ширину и другие метрики.
Чтобы развернуть модель коннектора, выберите $connector
Переменная, щелкните правой кнопкой мыши и выберите Set All Values. Пробел решения становится заполненным с этими четырьмя моделями, которые вы импортировали.
Чтобы развернуть длину линейной платы, выберите $lc_len
Переменная и добавляет значения 2 дюйма, 4 дюйма и 5 дюймов. Сохраните изменения.
Запустите симуляцию путем выбора Run> Simulate Selected. В диалоговом окне Prelayout Channel Analysis выберите Validate, Generate Netlists, Perform Channel Analysis и Autoload Results. Убедитесь Включают Статистический анализ и Включают Анализ области Времени, неконтролируемы, таким образом, сетевая характеристика является единственным выполняемым анализом. Нажмите Run, чтобы запустить процесс симуляции.
Когда анализ закончен запуски приложения Signal Integrity Viewer и загружает результаты анализа. Таблица ссорится на симуляцию. Можно отсортировать по любому столбцу путем нажатия на заголовок столбца. В данном примере различие между самым низким (16.67 дБ) и самой высокой потерей (на 21.54 дБ), вокруг 5
дБ.
Чтобы просмотреть передаточную функцию любых данных, выберите данные, щелкните правой кнопкой мыши и выберите Show Transfer Function (Unequilized).
Закройте приложение Средства просмотра Integrirty Сигнала и диалоговое окно Prelayout Channel Analysis.
Статистический анализ может анализировать канал с TX LTI и эквализацией RX. В этом примере показано, как можно развернуть эквализацию TX и RX CTLE для статистического анализа.
Чтобы удалить записи пробела решения для модели коннектора, выберите $connector
Переменная, щелкните правой кнопкой мыши и выберите Set to Default. Это оставит запись в Значении 1 только для коннектора. Удалите записи для 4 дюймов и 5 дюймов за $lc_len путем удаления столбцов.
Выберите символ для TX1 на схематическом, чтобы подсветить строки таблицы пробела решения для TX параметры AMI. Передатчик имеет три касания в Variation Group TX1:tap. Удалите группу изменения из касаний так, чтобы они могли быть развернуты независимо.
Выберите TX1:tap_filter.0
Переменная и добавляет значения 0.9
, 0.8, и
0.7
.
Выберите TX1:tap_filter.1
Переменная и добавляет значения -0.2
, -0.1, 0.1,
и
0.2
. Сохраните изменения.
Запустите симуляцию. В диалоговом окне Prelayout Channel Analysis выберите Validate, Generate Netlists, Include Statistical Analysis, Perform Channel Analysis и Autoload Results. Приложение Signal Integrity Viewer запускается, когда симуляция завершена.
На вкладке Statistical окна Signal Integrity Viewer нажмите на заголовок столбца для Поля Глаза Статистики (V). Поле отрицательно на всей симуляции. На самом деле глаз полностью закрывается на всем sims, таким образом, эквализации TX недостаточно, чтобы получить эту работу канала.
Нажмите на заголовок BER Статистики, чтобы получить самый маленький BER (4.64e-10 в этом примере) наверху. Видеть, что настройки касания для верхней строки щелкают правой кнопкой по строке в таблице и выбирают Show Solution Space. В диалоговом окне, которое появляется, вы видите настройки касания: TX1.tap_filter.0 = 0.7
и TX1.tap_filter.1 = -0.2
.
Вернитесь к панели Пробела прикладного решения Serial Link Designer. Измените касания эквалайзера TX в значения, которые дали лучший BER сверху (0.0, 0.7, -0.2, 0.0
). Измените значение 2 для RX1:peaking_filter.mode
к Auto
.
Сохраните изменения и повторно выполните симуляцию. Две из этих четырех симуляций, запущенных теперь, имеют положительное статистическое поле глаза. Выберите одну из строк с положительным полем, щелкните правой кнопкой мыши и выберите Show BER. Вы видите статистический глаз, кривую ванны и часы PDF.
Закройте приложение Signal Integrity Viewer и диалоговое окно Prelayout Channel Analysis.
Поведение адаптации DFE является не-LTI, таким образом, анализ области времени выполнения позволит вам видеть, как DFE сходится в зависимости от времени.
Чтобы настроить анализ области времени, в панели Пробела Решения приложения Serial Link Designer, удаляют Значение 2 (2 дюйма) $lc_len
Переменная. Установите значения Переменной RX1:peaking_filter.mode
Значение 1 к auto
и Значение 2, чтобы очистить. Измените Variation Group фильтров касания TX1 к tx
и установленный значения (0, 1, 0, 0
). Установите значение 2 к RX1:dfe.mode
Переменная к adapt
.
Выберите Setup> Simulation Parameters и проверяйте, что Остановка области Времени установлена в 1,000,000 UI
и Биты Записи установлены в 2,500 UI
. Щелкните правой кнопкой по символу RX на схематическом и выберите Edit AMI File. В файле AMI, который открывает параметр Ignore_Bits, установлен в 500,000 UI
. Так запуски симуляции для одного миллиона пользовательских интерфейсов, последние 500 000 пользовательских интерфейсов используются для персистентного глаза и BER, и последние 2 500 пользовательских интерфейсов формы волны сохранены.
Дважды щелкните по символу TX на схематическом, чтобы запустить диалоговое окно Designator Element Properties. Нажмите на кнопку Stimulus, чтобы открыть диалоговое окно Stimuli. Нажмите на кнопку New, чтобы создать новый стимул. Определите Имя к lab
и введите к Concatenated
. Сделайте его конкатенированным стимулом, который является clock
сопровождаемый PRBS31_Victim
. Сохраните изменения.
На диалоговом окне Designator Element Properties выберите Stimulus как lab
. Сохраните изменения. Запустите симуляцию и выберите Include Time Domain Analysis в диалоговом окне Prelayout Channel Analysis.
Приложение Signal Integrity Viewer запускается, когда симуляция завершена. Выберите вкладку Time_Domain и щелчок правой кнопкой по строкам результата и выберите Show Solution Space, чтобы видеть, какая строка показывает, что результат DFE адаптирует режим. Выберите строку, соответствующую DFE, адаптируют режим, щелкают правой кнопкой мыши и выбирают Show BER.
Щелкните правой кнопкой мыши по Панели и добавьте новое отображение. На Time_Domain вкладка щелкает правой кнопкой по строке результатов для DFE, Адаптируют симуляцию и выбирают Show IBIS-AMI Output Parameters> RX1_SiSoft_AMI_Rx. Удалите узлы, которые не являются касаниями DFE и изменением масштаба, чтобы просматривать коэффициенты касания в зависимости от времени, как они адаптируются.
Закройте приложение Signal Integrity Viewer и диалоговое окно Prelayout Channel Analysis.