Verifikation von Mixed-Signal-Chips mit AMS-Ultra-Modus
Ein Diplomat zwischen allen Fronten
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Nahtloser Übergang
Im AMS-Spectre-Modus kombiniert der AMS Designer Simulator eine analoge Spectre- und eine digitale Incisive-NC-Sim-Simulationstechnologie. Seine Stärke liegt im Bereich der Simulation auf der Basis einer AMS-Verhaltenssprache und des AMS-Blockdesigns. Wenn große Blöcke auf Transistorebene in das Mixed-Signal-Design oder für die letzte Verifikation hinzukommen, kommt der AMS-Ultra-Simulationsmodus ins Spiel. Dieser Modus beinhaltet alle Vorteile von AMS-Spectre in Bezug auf wichtige Simulationsmerkmale, Design Flow, Verhaltenssprache und die Unterstützung von Netzlistenformaten, Umgebungen, Schnittstellenelementen und die Verbindung zu System-Simulatoren. Die Möglichkeit, Setup und Funktionsumfang situationsgerecht abstimmen zu können, garantiert einen reibungslosen Übergang zwischen den Design- und Verifikationsphasen. AMS-Ultra eignet sich ferner für Designkonfigurationen mit großen Transistorblöcken sowie bei der Nutzung von Netzlisten, die parasitäre Elemente enthalten.
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Virtuoso UltraSim nennt sich ein hierarchischer FastSPICE-Schaltungssimulator, der umfangreiche Simulationen von Mixed-Signal-ICs mit Speicher und digitalen Anteilen mit der Genauigkeit von SPICE ermöglicht. Der FastSPICE-Simulator der dritten Generation nutzt viele fortschrittliche Simulationstechnologien, wie Partitionierung, event-driven/multi-rate Simulation, vereinfachte Bauteilmodellierung und RC-Reduzierung. Zusätzlich unterstützt Virtuoso UltraSim weitere Algorithmen wie hierarchischen Isomorphismus, adaptive Partitionierung und Fast-Envelope-Verfahren. Damit erreicht AMS-Ultra je nach Design eine bis zu hundertfache Geschwindigkeit mit annehmbarer Genauigkeit. Im Allgemeinen ist die Simulationsgenauigkeit in Virtuoso UltraSim von der jeweiligen Genauigkeit der Bauteilmodelle und Simulations-Engine abhängig, wobei die Engine-Genauigkeit durch Toleranzkriterien bestimmt wird. Der Simulationsmodus bestimmt die Bauteil-Genauigkeit und eine weitere Option die Toleranz. Über diese zwei Parameter kann der Anwender den besten Kompromiss zwischen Genauigkeit und Geschwindigkeit erreichen.
Virtuoso UltraSim unterstützt zudem auch lokale Optionseinstellungen und erlaubt dem Anwender die Konfiguration einiger Optionen pro Zelle oder pro Instanz. Diese Optionen können über die Konfigurations-GUI der Simulation, den Hierarchie-Editor oder per Befehlszeile eingestellt werden.
Der AMS-Ultra-Simulationsmodus kann sowohl über eine grafische Oberfläche als auch über eine Kommandozeile genutzt werden. Es gibt grafische Anwenderschnittstellen und befehlzeilenbasierende Nutzungsmodelle. Ein mit Schaltplänen arbeitender Anwender hat die Wahl zwischen dem Virtuoso-AMS-Designer-Environment und dem Virtuoso-Analog-Design-Environment. Ersteres wurde speziell für den AMS Designer Simulator entwickelt und eignet sich am besten für eine Top-Level- und sprachbasierende Simulation, da diese den höchsten Freiheitsgrad für die Einbindung von Textbeschreibungen – z.B. bei Verilog und VHDL – bietet. Ein sprachbasierendes Design wird ebenfalls gut unterstützt, so dass der Anwender alle Inputs auf der Basis von Verilog-AMS und VHDL-AMS debuggen kann (Bild 2).
Analogdesigns bereiten keine Simulationsprobleme
| [1] | Kundert, K.S.; Zinke, O.: The Designer’s Guide to Verilog-AMS. Kluwer Academic Publishers, 2004, ISBN 1-4020-8044-1. |
 | Dipl.-Ing. Olaf Zinke studierte Theoretische Elektrotechnik an der Universität von Illmenau und arbeitete anschließend als IC-Designer bei Continental Teves und als Applikationsingenieur für Analogy. Heute ist er als Senior Produktmanager bei Cadence Design Systems für die AMS-Simulationswerkzeuge verantwortlich. |
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