[發(fā)明專利]基于PDN與通道協(xié)同模型的最壞眼圖實現(xiàn)方法

有效

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• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107330221B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 初秀琴;魚鵬;毛俊智;石錢
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

本發(fā)明公開了一種基于PDN與通道協(xié)同模型的最壞眼圖實現(xiàn)方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中沒有考慮電源噪聲，對實際鏈路性能無法準確評估的問題。其實現(xiàn)方案為：1.仿真得到耦合進通道中的最壞電源噪聲；2.對最壞電源噪聲劃分區(qū)間，得到最壞電源噪聲正負輪廓；3.在驅(qū)動器前輸入上升邊和下降邊，得到邊沿響應(yīng)；4.以單位間隔來劃分邊沿響應(yīng)，合并受害線邊沿響應(yīng)，確定通道噪聲的起始點；5.用格子法處理通道噪聲得到通道眼圖；6.將最壞電源噪聲的正負輪廓疊加到通道眼圖上，得到有源鏈路整體最壞眼圖。本發(fā)明能得到有源鏈路整體最壞眼圖，可應(yīng)用于高速電路中信號完整性的設(shè)計分析及對高速鏈路性能的準確評估。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，更進一步涉及最壞眼圖的實現(xiàn)方法，可應(yīng)用于高速電路中信號完整性的設(shè)計分析及對高速鏈路性能的評價。

背景技術(shù)

隨著電子系統(tǒng)向高速、高密度、低電壓和大電流的趨勢發(fā)展，電源完整性問題日益凸顯。在實際工業(yè)制造中，工程師往往使用眼圖來衡量設(shè)計是否符合要求，對于高速鏈路，如果能夠知道該鏈路互連在最壞情況下是否能正常工作，就能提高涉及收斂性，大大地縮短開發(fā)周期，因而最壞眼圖應(yīng)運而生，最壞眼圖的是由傳統(tǒng)眼圖演變而來。傳統(tǒng)眼圖是用余輝方式累積疊加顯示采集到的串行信號的比特位的結(jié)果，疊加后的圖形形狀看起來與眼睛很像，故名眼圖。最壞眼圖是指由各段碼元波形疊加而成的“眼睛”閉合程度最小的輪廓曲線，即傳統(tǒng)眼圖的內(nèi)輪廓，它是對鏈路中存在的串擾，碼間干擾，反射的整體最壞情況的反應(yīng)。相關(guān)的眼圖參數(shù)有很多，如眼高、眼寬、眼幅度、眼交叉比、“1”電平，“0”電平，消光比，Q因子，平均功率等。其中最重要的參數(shù)為眼高和眼寬，它們分別是對鏈路中噪聲和抖動的直接體現(xiàn)。

然而目前最壞眼圖都沒有包括電源分配網(wǎng)絡(luò)的影響，這使得結(jié)果過于樂觀，對實際高速電路的設(shè)計起不到指導(dǎo)作用，因此加入最壞電源噪聲的最壞眼圖對于評價全鏈路性能顯得尤為重要。

以前實驗仿真分析法利用電路/互連仿真器進行瞬態(tài)分析，去計算由幾千個比特位得到的接收器眼圖余量的性能。但是隨著鏈路復(fù)雜度的增加和不同鏈路組件之間的強相關(guān)性，用SPICE等底層電路時域仿真器去對整個鏈路建模是不實際的；同時，如今在仿真中要想通過增加比特位的數(shù)量去驗證如今鏈路中很低的誤碼率需求幾乎是不可能的，因此只用仿真的方法很難預(yù)測確定性的通道容限性能。總而言之這種方法不僅耗時費力，而且還有可能由于數(shù)據(jù)量過大而不能求得最壞眼圖。為此，Casper等人在文章“An accurate andefficient analysis method for multi-Gb/s chip-to-chip signaling schemes”提出了具有里程碑意義的最大失真分析技術(shù)(Peak Distort Analysis)。典型的最大失真分析通常在數(shù)據(jù)采樣相位處進行，因此它只能給出最壞情況電壓容限。西安電子科技大學在其申請的專利文獻“一種高速并行鏈路系統(tǒng)快速時域仿真方法”(申請?zhí)枺?01410367337.6授權(quán)公告號CN 104143024A)中提出了一種基于雙邊沿響應(yīng)法的快速時域仿真方法。該方法的步驟是：(1)選用并行高速鏈路系統(tǒng)；(2)建立SPICE電路模型；(3)獲得邊沿響應(yīng)信號；(4)計算仿真階數(shù)；(5)獲得上升邊和下降邊向量；(6)獲得最壞碼型序列向量；(7)獲得預(yù)估的最壞眼圖；(8)用步驟(2)建立的SPICE模型仿真最壞眼圖；(9)獲得預(yù)估精度的絕對誤差。該方法的優(yōu)點是將最大失真分析推廣到多個相位處使得產(chǎn)生的最壞情況眼圖中，不僅有最壞情況的電壓容限，也有最壞情況的時序容限。

該方法存在的不足之處是：只考慮了通道噪聲部分而忽略了電源分配網(wǎng)絡(luò)對眼圖的影響，使得仿真結(jié)果偏離真實客觀的鏈路噪聲情況，由此評估鏈路性能會出現(xiàn)很大誤差，無法指導(dǎo)高速電路的設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于PDN與通道協(xié)同模型的最壞眼圖實現(xiàn)方法，以使鏈路的仿真結(jié)果更接近真實客觀的噪聲分布情況，減小對鏈路性能評估的誤差，進一步優(yōu)化指導(dǎo)高速電路的設(shè)計。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案包括如下：