如何利用ADS仿真软件辅助进行DDR的电路仿真？
前言
上文中，我们介绍了ddr芯片的物理层及协议测试，本文我们继续给大家揭秘如何利用是德科技的ads仿真软件辅助进行ddr的电路仿真，验证和分析。
是德科技ads简介
是德科技pathwave advanced design system (ads) 是一款最可信赖的仿真、验证和分析解决方案，通过特有的电磁及ddr总线仿真器，精确提取完整链路的特性，表征从controller到memory的性能结果。帮助工程师减少设计风险，减少迭代次数。
ads主要特性：
通过ddr sim和transient两种仿真器，获得眼图和时域波形等影响。
通过优化过的仿真界面，简化仿真流程，帮助工程师快速搭建仿真结构。
通过sipro，快速准确的提取pcb电磁参数。
通过cild和via designer，获得前仿真模型。快速得到layout约束条件。
准确获得抖动，串扰，噪声等因素的影响。
ddr应用设计流程
ads非常适用于ddr相关应用的设计，通过特有的电磁及ddr总线仿真器，精确提取完整链路的特性，表征从controller到memory的性能结果，减少设计风险及迭代次数。
采用ads的设计流程如下所示：
图：是德科技ddr相关应用设计流程示意
在上图中所示的各个流程中，ads均具备独特的优势，如下我们为大家分别介绍：
芯片ami建模：
ads memory designer中内置了专门用于ddr5的ami模型的创建模块。通过向导式的界面，将均衡的算法自动生成ami模型。
前仿真模型设计
ads cild是可以参数化生成传输线模型，支持差分，单端，宽边耦合等的微带线，带状线以及共面波导。
通过分析功能可以快速对设置好的传输线进行em仿真，获得阻抗，损耗，反射，延时等信息。通过优化功能，预设目标阻抗。通过软件直接自动对某一参数进行优化，获得满足目标阻抗要求的结果。通过扫描功能，对多个参数进行扫描，获得不同参数影响下的传输线特性。通过统计功能，将工艺误差等因素考虑其中，仿真获得误差影响下的传输线特性，可用于良率分析以及误差控制。
而设计的结果可以生成模型用于ads原理图仿真，验证整体通道特性，同时，也可以保留参数变量用于ads原理图中参数扫描。
via designer可以通过参数化，生成过孔模型，支持单端，差分等各类通孔，盲孔，埋孔，微孔，支持背钻功能及过孔阵列。通过fem算法获得过孔s参数及tdr信息，也可以一键调用empro并自动生成对应三维模型，用于后续更为复杂的编辑及仿真。
其通过参数化建模，大大节约过孔建模所需时间。而通过fem仿真，可以得到十分精确的过孔s参数和tdr结果。同时，通过预设配置信息，简化仿真设置步骤。仿真结果可以生成模型用于ads原理图仿真，验证整体通道特性，同时，也可以将其一键导出可编辑的三维结构，用于empro进行编辑，仿真等。
ddr通道仿真（前仿及后仿）
ads memory designer是ads中专门针对ddr仿真定制的组件，可以减小ddr仿真的复杂度，同时保证ddr仿真的效率和精度。
在memory designer中，只需要一张原理图便可以分别进行通道和瞬态仿真，如下图所示：
图：memorydesigner 仿真原理图
ddr bus低误码率的仿真流程如下图所示：
图：ddr bus 低误码率仿真流程
此外，memory designer 中的ddr bus 仿真器，使用通道仿真技术，根据信号的上升与下降，提取对应的阶跃响应，快速精确的仿真出ddr眼图及波形。同时可以将抖动，串扰，均衡等因素都考虑其中，而batch simulation和前仿真模型的使用，可以在layout前期分析各种参数对ddr设计性能的影响。
基于keysight 成熟的通道仿真算法，memory designer可以准确预测在低误码率情况下的抖动对信号的影响。并将当dq 与dqs 存在时间差时，由于trigger传声的抖动追踪现象进行分析，如下图的案例。
图：抖动追踪分析案例
pcb电磁参数提取：
ads sipro是一款专用于pcb仿真的em仿真工具，针对引脚众多的ddr信号，sipro中内置了ddr设置向导，可以帮助用户快速进行ddr仿真设置，如下图的示例：
图：pcb s参数提取 - sipro
只需要选择控制器及内存模块，相应的网络就会由软件自动筛选提取，勾选需要仿真的网络名后，对应的仿真设置便会自动生成。整个过程只需要一分钟左右的时间。
此外，sipro可以快速准确的提取pcb信号的s参数，可信频率高达40ghz。对于ddr中常见的共用返回路径的情况，sipro通过算法识别过孔区域，使用三维电磁场算法fem，精确提取由此产生的串扰，保证仿真精度。
原文标题：ddr芯片仿真与验证
文章出处：【微信公众号：是德科技keysight】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。
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ads主要特性：
通过ddr sim和transient两种仿真器，获得眼图和时域波形等影响。
通过优化过的仿真界面，简化仿真流程，帮助工程师快速搭建仿真结构。
通过sipro，快速准确的提取pcb电磁参数。
通过cild和via designer，获得前仿真模型。快速得到layout约束条件。
准确获得抖动，串扰，噪声等因素的影响。
ddr应用设计流程
ads非常适用于ddr相关应用的设计，通过特有的电磁及ddr总线仿真器，精确提取完整链路的特性，表征从controller到memory的性能结果，减少设计风险及迭代次数。
采用ads的设计流程如下所示：
图：是德科技ddr相关应用设计流程示意
在上图中所示的各个流程中，ads均具备独特的优势，如下我们为大家分别介绍：
芯片ami建模：
ads memory designer中内置了专门用于ddr5的ami模型的创建模块。通过向导式的界面，将均衡的算法自动生成ami模型。
前仿真模型设计
ads cild是可以参数化生成传输线模型，支持差分，单端，宽边耦合等的微带线，带状线以及共面波导。
通过分析功能可以快速对设置好的传输线进行em仿真，获得阻抗，损耗，反射，延时等信息。通过优化功能，预设目标阻抗。通过软件直接自动对某一参数进行优化，获得满足目标阻抗要求的结果。通过扫描功能，对多个参数进行扫描，获得不同参数影响下的传输线特性。通过统计功能，将工艺误差等因素考虑其中，仿真获得误差影响下的传输线特性，可用于良率分析以及误差控制。
而设计的结果可以生成模型用于ads原理图仿真，验证整体通道特性，同时，也可以保留参数变量用于ads原理图中参数扫描。
via designer可以通过参数化，生成过孔模型，支持单端，差分等各类通孔，盲孔，埋孔，微孔，支持背钻功能及过孔阵列。通过fem算法获得过孔s参数及tdr信息，也可以一键调用empro并自动生成对应三维模型，用于后续更为复杂的编辑及仿真。
其通过参数化建模，大大节约过孔建模所需时间。而通过fem仿真，可以得到十分精确的过孔s参数和tdr结果。同时，通过预设配置信息，简化仿真设置步骤。仿真结果可以生成模型用于ads原理图仿真，验证整体通道特性，同时，也可以将其一键导出可编辑的三维结构，用于empro进行编辑，仿真等。
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在memory designer中，只需要一张原理图便可以分别进行通道和瞬态仿真，如下图所示：
图：memorydesigner 仿真原理图
ddr bus低误码率的仿真流程如下图所示：
图：ddr bus 低误码率仿真流程
此外，memory designer 中的ddr bus 仿真器，使用通道仿真技术，根据信号的上升与下降，提取对应的阶跃响应，快速精确的仿真出ddr眼图及波形。同时可以将抖动，串扰，均衡等因素都考虑其中，而batch simulation和前仿真模型的使用，可以在layout前期分析各种参数对ddr设计性能的影响。
基于keysight 成熟的通道仿真算法，memory designer可以准确预测在低误码率情况下的抖动对信号的影响。并将当dq 与dqs 存在时间差时，由于trigger传声的抖动追踪现象进行分析，如下图的案例。
图：抖动追踪分析案例
pcb电磁参数提取：
ads sipro是一款专用于pcb仿真的em仿真工具，针对引脚众多的ddr信号，sipro中内置了ddr设置向导，可以帮助用户快速进行ddr仿真设置，如下图的示例：
图：pcb s参数提取 - sipro
只需要选择控制器及内存模块，相应的网络就会由软件自动筛选提取，勾选需要仿真的网络名后，对应的仿真设置便会自动生成。整个过程只需要一分钟左右的时间。
此外，sipro可以快速准确的提取pcb信号的s参数，可信频率高达40ghz。对于ddr中常见的共用返回路径的情况，sipro通过算法识别过孔区域，使用三维电磁场算法fem，精确提取由此产生的串扰，保证仿真精度。
原文标题：ddr芯片仿真与验证
文章出处：【微信公众号：是德科技keysight】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。
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