IBIS 理解说明

IBIS 理解說明
--謹以此文獻給初學SI 的艱苦歲月
l-苯丙氨酸    IBIS 模型在做類似板級SI 仿真得到廣泛應用。在做仿真的初級階段,經常對於ibis 模型的描述有些疑問,只知道把模型拿來轉換為軟體所支援的格式或者直接使用,而對於IBIS 模型裏面的資料描述什麼都不算很明白,因此下面的一些描述是整理出來的一點對於ibis 的基本理解。在此引用很多presention來描述ibis 內容(有的照抄過來,阿彌陀佛,不要說抄襲,只不過習慣信手拈來說明一些問題),僅此向如muranyi 等ibis 先驅者致敬。本文難免有些錯誤或者考慮不周,隨時歡迎進行討論並對其進行修改!
IBIS 模型的一些基本概念
    IBIS 這個詞是Input/Output buffer information specification 的縮寫。本文是基於IBIS ver3.2 所撰寫出來(/IBIS/可下載到各種版本spec),ver4.2增加很多新特性,由於在目前設計中沒用到不予以討論。。。
    在業界經常會把spice 模型描述為transistor model 是因為它描述很多電路細節問題。而把ibis 模型描述為behavioral model 是因為它並不象spice 模型那樣描述電路的構成,IBIS 模型
描述的只不過是電路的一種外在表現,象個黑匣子一樣,輸入什麼然後就得到輸出結果,而不需要瞭解裏面驅動或者接收的電路構成。因此有所謂的 garbage in, garbage out,ibis 模型的仿真精度依賴於模型的準確度以及考慮的worse case,因此無論你的模型如何精確而考慮的worse case 不周全或者你考慮的worse case 如何周全而模型不精確,都是得不到較好的仿真精度。
IBIS 模型的構成
    經典示意圖如下:
 
    從上圖可以看出,基本的IBIS模型包括如下的一些資訊(對於不同類型的model有一些資訊會省略掉)
VI 曲線: Pullup & Pulldown &POWER clamp& GND clamp
VT曲線: Rise waveform, Fall waveform
    還有一些其他比較重要的資訊比如Die capacitance: C_comp(最近好像那個muranyi對這個很感興趣,一直發佈presentation討論怎麼把這個做的更精確)以及RLC package parameter。至於一些基本的輸入以及使能資訊會在軟體設置自動生成,不需要我們多關注。對於於ibis模型長什麼樣子,大家去micron主頁 ddr2 sdram模組下載幾個io buffer看看是什麼樣。希望你先看看長啥樣再看下面的一些說明。
IBIS 的應用場合
    任何電路都可以用下面的模型(好像是Shannon 模型我不知道。。。)來描述
Driver -------------interconnect------------------Receiver
    注意IBIS 模型描述的是Driver/Receiver 的行為特性而並不是它們的電路特性,因而內部的一些邏輯延時是沒有考慮的(在此你就該好好明白為啥要區分Tco的概念),通過使用IBIS 模型,從而得出interconnect 對於電路的影響。在目前一些使用ibis model 仿真的軟體中,在Cadence 裏面,ibis 模型是轉換為dml 格式,在Hyperlynx 裏面直接調用ibis 模型。由於ibis 支援的buffer type 很多,每個類型都會有對應的格式以及需要包含的資訊,常用有output, input 以及IO 模型,至於其他的模型,大家可以參照ibis 說明,有些些微的差異。
IBIS 模型中vi/vt 曲線的由來
广丰县教育局有大牛的示意圖形,不多說
Pull down 曲線由來(此曲線需要考慮與clamp 曲線重複的部分)
 
Ground clamp 曲線由來
 
Pull up 曲線由來(此曲線需要考慮與clamp 曲線重複的部分)
 
Power clamp 曲線由來
邯郸市第二十六中学
 
    注意:ibis 裏面定義電流流入方向為正;在此圖中pull up 以及power clamp 曲線都沒經過轉化(傳說的vcc relative 沒出現,^_^,使用Vcc relative 從目前得到的解釋是模型可以應用在相容電壓模式,舉個例子2.5v 相容3.3V 的器件,2.5v 和3.3v 工作狀態下可以使用相同的模型而不用建立兩模型描述單個器件)
IBIS 模型在軟體中的應用
    目前高速信號軟體大部分都是spice-compatible 軟體,而且很多都內嵌field solver分析傳輸線,因而在仿真中勢必會把ibis 模型的資訊轉換成spice 資訊來使用,來看看ibis 模型是如何轉換成spice 資訊使用的。看下如下的示意圖,
 當外接fixture,此部分電路可以直接在spice 中求解
    但是VI 曲線僅僅描述的是DC 狀態,那麼在ibis 模型中描述瞬態的vt 曲線如何
轉換值得商討,看以下的等效圖
 
激光戒烟
可以得出等式:-Iout=Ku*Ipu+Kd*Ipd+Ipc+Igc
如果rising/falling waveform 只有一曲線,比如VCC+Rfixture,可假設
 
得方程
除铁 
如果有兩曲線,比如VCC/GND+Rfixture,Ku 與Kd 獨立解出,從而可以得出仿真的瞬態曲線
比較有趣的問題
美乐托宁 Vi/Vt 曲線的匹配(參考hyperlynx 的幫助)
對 於falling waveform R_fixture=50 Ohms and V_fixture=3.3V負載線與pull up 曲線交界為falling waveform 起始點,與pull down 曲線交界為falling waveform 終點(始終記住pull up 是Vcc relative 需要轉換)
 
對於Rising waveform R_fixture=50 Ohms and V_fixture=3.3V
負載線與pull down 曲線交界為rising waveform 起始點,與pull up 曲線交界為rising waveform 終點
Package model 的應用
在ibis 裏面有三個地方可以使用package model
A, [Pin] 語句裏面,描述的是local package 參數,只有typ 值
B, [Package]語句裏面,描述的是global package 參數,有slow/typ/fast 取值
C, [Define Package Model]裏面,描述的是local package 參數,能帶傳輸線,只有typ 值
Ramp 數值由來
測量vt 曲線
dv=(80%-20%)*(Vmaximum-Vminimum)
dt= t [80%*(Vmaximum-Vminimum)]- t [20%*(Vmaximum-Vminimum)]
總結
1,很多人告訴我說想驗證ibis 模型,比較好玩,實際上你用軟體檢查後你會發現很少有其他事情我們可以做的。。。畢竟,你不是做晶片的,不要扁我!對於有問題的ibis 模型,我們有辦法做什麼事情麼?沒有,但你一定要知道問題在那兒,滅那些晶片的而不用被他
們嘲笑,哈哈。
2,關於ibis 的發展前途,從目前發展趨勢,它的歸宿只有兩個:
a 由於自動化的需要,遲早要成為一個編程語言,哈哈,又多一個求生的飯碗,大家快去學。。。
b 不要高興太早,它有可能語法太龐大複雜最終被其他取代。。。

本文发布于:2024-09-20 11:46:04,感谢您对本站的认可!

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