千兆數(shù)據(jù)速率的串行鏈路接口
發(fā)布時(shí)間:2020/7/12 21:31:28 訪問(wèn)次數(shù):2481
TA7681隨著工作空間越來(lái)越小,將信號(hào)完整性(SI)分析過(guò)程進(jìn)一步推向上游變得越來(lái)越重要,以便在設(shè)計(jì)過(guò)程中更早地定位問(wèn)題、應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn),從而減輕流程后端的風(fēng)險(xiǎn)。這需要傳統(tǒng)方法的一些轉(zhuǎn)變,以及用于建模串行器/解串器或用于發(fā)送和接收高速信號(hào)的“SerDes”器件的新技術(shù)。這種前期的勞動(dòng)成果包括設(shè)計(jì)中優(yōu)化的材料清單(BOM),以及實(shí)現(xiàn)約束驅(qū)動(dòng)印刷電路板(PCB)物理布局過(guò)程的約束。結(jié)合高效的布局后互連提取和自動(dòng)化合規(guī)檢查,能夠確保給制造商驗(yàn)收您的設(shè)計(jì),沒(méi)有意外或進(jìn)度影響,并在硬件方面取得成功,同時(shí)避免昂貴又耗時(shí)的返工。
通過(guò)“自上而下”的方法將SI推向上游,成功實(shí)現(xiàn)能夠達(dá)到這些數(shù)據(jù)速率的關(guān)鍵因素之一是在傳統(tǒng)的布局后驗(yàn)證步驟中將SI分析起點(diǎn)更多地推向上游。這里有一個(gè)錯(cuò)誤的概念,在傳統(tǒng)的“自下而上”方法中,直到經(jīng)過(guò)詳細(xì)的PCB布局后才能進(jìn)行有意義的分析。然而在實(shí)際硬件設(shè)計(jì)環(huán)境中并非如此。
通常有一兩天的時(shí)間,來(lái)自各個(gè)學(xué)科的工程師(機(jī)械、熱、信號(hào)完整性、電源完整性、EMI)可進(jìn)行最終檢查,為最后的layout提供一些改進(jìn)意見(jiàn)。但是,通常要承受來(lái)自項(xiàng)目經(jīng)理的巨大壓力,要在規(guī)定的時(shí)間段內(nèi)將Gerbers交給PCB制造商,而組裝廠將按序訂購(gòu)元件并接收這些裸板進(jìn)行裝配和測(cè)試,軟件工程師將會(huì)等待硬件進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,以便他們可以測(cè)試最新的軟件版本。換句話說(shuō),在PCB layout初步完成時(shí),供應(yīng)鏈依賴(lài)性的多米諾骨牌效應(yīng)將被完全捕獲于項(xiàng)目經(jīng)理的甘特圖中,而在這一點(diǎn)上執(zhí)行詳細(xì)SI分析的可用時(shí)間將很短。通常更可能的是,“運(yùn)行分析,直到時(shí)間耗盡,然后發(fā)貨”,而不是“運(yùn)行分析,直到您滿(mǎn)意,接口工作正常,然后發(fā)貨”。
使用合規(guī)性工具包的另一個(gè)主要好處是能夠在預(yù)布局階段使用相關(guān)的模板。正如前面所討論的那樣,為可行性權(quán)衡建立早期測(cè)試平臺(tái)至關(guān)重要。但是在這個(gè)階段通常缺乏一些必要模塊的真實(shí)模型,有時(shí)需要使用“占位符”模型。隨自動(dòng)合規(guī)套件提供的模板通常會(huì)預(yù)先填充實(shí)際的拓?fù)浜湍P停òl(fā)射器和接收器的SerDes IBIS-AMI模型的規(guī)范級(jí)模型,并根據(jù)該特定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范中描述的參考參數(shù)進(jìn)行構(gòu)建。這些模板以及與它們相關(guān)的模型為您的布局前測(cè)試平臺(tái)開(kāi)發(fā)提供了一個(gè)很好的起點(diǎn),有助于最大限度地減少啟動(dòng)和運(yùn)行所需的時(shí)間,避免設(shè)計(jì)返工。
兩位數(shù)的千兆數(shù)據(jù)速率的串行鏈路接口有其獨(dú)特的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。從預(yù)設(shè)計(jì)階段開(kāi)始,自上而下的分析方法可減輕相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)、并可避免高代價(jià)、費(fèi)時(shí)間的重新設(shè)計(jì)。這項(xiàng)工作的成果是為了確定約束驅(qū)動(dòng)物理布局所需的布線規(guī)則。需要特別注意過(guò)孔結(jié)構(gòu)來(lái)控制插入損耗和回波損耗;將已知良好的過(guò)孔結(jié)構(gòu)導(dǎo)入布局的方法至關(guān)重要。需要IBIS-AMI模型來(lái)表示在這些數(shù)據(jù)速率下看到的自適應(yīng)均衡和反向信道功能,并且可以根據(jù)需求快速構(gòu)建規(guī)范。 “切割和縫合”(“Cut& stitch”)技術(shù)可以運(yùn)用在需要提取布線后互連提取,在獲得全波仿真精度的同時(shí),避免端到端全波3D提取的計(jì)算損失。自動(dòng)合規(guī)工具包可促進(jìn)串行鏈路設(shè)計(jì)的成功簽收,同時(shí)為預(yù)布局分析階段提供有價(jià)值的起點(diǎn)。

(素材來(lái)源:21IC和ttic和eechina.如涉版權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除。特別感謝)
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通過(guò)“自上而下”的方法將SI推向上游,成功實(shí)現(xiàn)能夠達(dá)到這些數(shù)據(jù)速率的關(guān)鍵因素之一是在傳統(tǒng)的布局后驗(yàn)證步驟中將SI分析起點(diǎn)更多地推向上游。這里有一個(gè)錯(cuò)誤的概念,在傳統(tǒng)的“自下而上”方法中,直到經(jīng)過(guò)詳細(xì)的PCB布局后才能進(jìn)行有意義的分析。然而在實(shí)際硬件設(shè)計(jì)環(huán)境中并非如此。
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使用合規(guī)性工具包的另一個(gè)主要好處是能夠在預(yù)布局階段使用相關(guān)的模板。正如前面所討論的那樣,為可行性權(quán)衡建立早期測(cè)試平臺(tái)至關(guān)重要。但是在這個(gè)階段通常缺乏一些必要模塊的真實(shí)模型,有時(shí)需要使用“占位符”模型。隨自動(dòng)合規(guī)套件提供的模板通常會(huì)預(yù)先填充實(shí)際的拓?fù)浜湍P,包括發(fā)射器和接收器的SerDes IBIS-AMI模型的規(guī)范級(jí)模型,并根據(jù)該特定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范中描述的參考參數(shù)進(jìn)行構(gòu)建。這些模板以及與它們相關(guān)的模型為您的布局前測(cè)試平臺(tái)開(kāi)發(fā)提供了一個(gè)很好的起點(diǎn),有助于最大限度地減少啟動(dòng)和運(yùn)行所需的時(shí)間,避免設(shè)計(jì)返工。
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