"Ce que vous simulez est ce que vous obtenez." C’est le Saint Graal de nombreuses formes de conception de systèmes. Atteindre un niveau élevé de précision entre les performances prévues et réelles peut réduire considérablement le temps de conception, ce qui se traduit par de meilleures marges de coûts, des délais de mise sur le marché et des taux de réussite globaux. Atteindre un degré élevé de confiance dans les performances prévues n’est pas une tâche facile. Selon le type de conception réalisée, de nombreux processus et méthodes doivent être exécutés parfaitement pour obtenir le résultat souhaité. Un panel a été consacré à ce sujet lors de la récente DesignCon à Santa Clara, en Californie. Les experts ont examiné le problème sous plusieurs angles différents. Poursuivez votre lecture pour en savoir plus : la corrélation entre simulation et mesure peut-elle être obtenue pour des conceptions avancées ?

À propos du panneau

Le panel DesignCon était intitulé : Simulation de confiance extrême pour la conception de l'intégrité du signal 400-800G. L'événement était organisé par Wild River Technology, un fournisseur de produits et de services pour la conception avancée de l'intégrité des signaux. Samtec a également participé au panel. Samtec et Wild River représentaient les deux sociétés au sein du panel qui se concentre sur les produits et services spécifiquement ciblés pour prendre en charge les conceptions avancées d'intégrité du signal. Le reste du panel comprenait des entreprises qui se concentrent sur les méthodologies/outils de conception et le développement de produits avancés, de sorte que tous les points de vue étaient représentés. Voici un résumé des participants – tous ont des références impressionnantes.

Je résumerai ensuite les commentaires de Samtec et Wild River Technology sur la corrélation pour les conceptions avancées, puisque ces deux points de vue sont entièrement axés sur la précision de la corrélation par rapport à la conception du produit ou à la méthodologie de conception.

Al Neves, fondateur et directeur de la technologie, Wild River Technology

Al possède plus de 39 ans d'expérience dans la conception et le développement d'applications de produits semi-conducteurs, ainsi que dans la conception de biens d'équipement axés sur l'analyse de la gigue et de l'intégrité du signal. Il a été impliqué avec succès dans de nombreux développements commerciaux et activités de startup au cours des 17 dernières années. Al se concentre sur le développement de modèles basés sur des mesures, les montages de test de caractérisation de liaison série à intégrité de signal ultra élevée, la conception de montages de test à grande vitesse et les plates-formes pour l'identification des matériaux et la simulation de mesures jusqu'à 110 GHz.

Scott McMorrow, technologue stratégique, Samtec

Scott est actuellement technologue stratégique chez Samtec, Inc. En tant que consultant depuis de nombreuses années, Scott a aidé de nombreuses entreprises à développer des produits hautes performances, tout en formant des ingénieurs en intégrité du signal. Il est un auteur fréquent et porte-parole de Samtec.

Gary Lytle, directeur de la gestion des produits, Cadence

Gary dirige la stratégie produit, le positionnement, l'aide à la vente et la génération de la demande pour les technologies de simulation électromagnétique Cadence. Il a occupé de nombreux postes dans l'industrie de la RF et de la simulation, notamment celui de directeur technique chez ANSYS, Inc, d'ingénieur principal en conception d'antennes chez Dielectric Communications, d'ingénieur des systèmes de combat chez General Dynamics et de directeur de l'ingénierie chez Amphenol.

Cathy Liu, ingénieure émérite, Broadcom

Cathy Ye Liu dirige actuellement l'architecture et la modélisation de Broadcom SerDes groupe. Depuis 2002, elle travaille sur des solutions d'émetteurs-récepteurs à haut débit. Auparavant, elle a développé des solutions de lecture de canaux et de récepteurs de télévision numérique mobile.

Jim Weaver, ingénieur principal en conception et intégrité du signal, Arista Networks

Jim est responsable de la conception et de l'analyse de grands commutateurs pour le cloud computing et les liaisons série à haut débit. Jim a plus de 40 ans d'expérience dans la conception de systèmes, dont 20 ans d'expérience en intégrité des signaux, et est fortement impliqué dans les travaux de spécification électrique IEEE802.3dj.

Todd Westerhoff, marketing des produits de conception à grande vitesse chez Siemens EDA

Todd Westerhoff a modéré le panel. Il possède plus de 42 ans d’expérience dans la modélisation et la simulation de systèmes électroniques, dont 25 ans d’expérience en intégrité des signaux. Avant de rejoindre Siemens EDA, il a occupé des postes techniques et de direction supérieurs chez SiSoft, Cisco et Cadence. Il a également travaillé en tant que consultant indépendant en intégrité des signaux, développant des méthodologies d'analyse pour les principaux fabricants de systèmes et de circuits intégrés.

L’objectif du panel a été défini de la façon suivante :

Quel est l'intérêt d'effectuer des simulations détaillées si le véhicule d'essai de PCB que vous fabriquez et assemblez fonctionne différemment de ce que vous aviez prévu ? Ce panel discutera des problèmes liés à l'obtention d'une corrélation étroite et reproductible entre la simulation et la mesure pour des structures telles que des vias, des lancements de connecteurs, des lignes de transmission, etc. et les canaux qui les contiennent.

Cette corrélation nous permet de réaliser ce que nous appelons une « simulation de confiance extrême ». Un large éventail de sujets de simulation seront abordés, axés sur les défis épiques en matière d'intégrité du signal présentés par la communication 400-800G.

Points clés à retenir – Samtec

Scott a fourni son point de vue et son expérience sur la corrélation pour les conceptions avancées, en commençant par l'observation selon laquelle, pour corréler les mesures à la simulation, il est nécessaire de comprendre les limites des méthodes. Nous supposons que nos simulations sont correctes étant donné les entrées de modélisation correctes. De plus, nous supposons que nos mesures sont correctes étant donné les meilleures méthodes de mesure. Mais le sont-ils ?

Scott a souligné qu'il existe une probabilité statistique d'erreur tant dans les simulations que dans les mesures, qui n'a rien à voir avec une modélisation correcte des matériaux. Par conséquent, nous devons les comprendre pour améliorer nos mesures et modéliser la corrélation.

Scott a ensuite plongé dans des détails importants pour discuter des critères delta S maximum de la simulation HFSS, des critères de convergence de la simulation HFSS, de la précision de phase haute fréquence, de l'incertitude de transmission, de l'erreur de perte d'insertion Mcal et de l'erreur de retard Mcal.

Scott a conclu son exposé par un résumé de ce qui est nécessaire pour comprendre les limites de la mesure. Pour la modélisation par simulation, il est obligatoire de comprendre les contrôles de convergence pour atteindre le niveau de corrélation nécessaire. Il a souligné que pour les mesures VNA, sauf pour les mesures de qualité métrologique, l'erreur de phase (retard) est suffisamment faible pour être précise en quelques centaines de femtosecondes, ce qui est une chance pour les problèmes d'identification des matériaux.

Mais en dessous de 10 GHz, il a mis en garde contre l’apparition d’une phase incorrecte, modifiant le point de départ de l’identification des matériaux et créant des problèmes de causalité dans le domaine temporel. Aux basses fréquences, il a suggéré d’utiliser une méthode distincte pour valider les caractéristiques basse fréquence et DC du matériau, où la précision est plus élevée.

Un dernier commentaire de Scott : Séparez la corrélation entre les structures individuelles afin que la précision puisse être préservée à la fois dans la simulation et dans la mesure.

Points clés à retenir – Technologie Wild River

Al a abordé le sujet directement, soulignant que les outils EDA ne sont pas des standards. « Il n’y a rien d’« doré » chez eux (désolé). Croire que les outils EDA sont des standards peut nuire à la confiance en matière de conception à grande vitesse. Il a ensuite expliqué que le chemin qui mène à la confiance entre la simulation et la mesure est un chemin difficile qui demande beaucoup de travail et qui est sans compromis.

Le travail acharné consiste à étalonner/évaluer l'EDA et à élaborer des approches systématiques à l'aide de dispositifs de test avancés (identification des matériaux, vérification des modèles, etc.). L'essentiel est que tous les outils EDA ont des problèmes, et il est de notre devoir de les identifier et de les contourner.

Al a ensuite passé du temps sur l'importance de l'étalonnage et des mesures. Il a expliqué qu'un meilleur calibrage est nécessaire pour les mesures de simulation. Par exemple, des performances d’étalonnage de charge glissante sont requises pour une bonne correspondance simulation-mesure. Il a estimé que l'industrie dépendait trop des ECAL faciles à utiliser et qu'elle avait négligé les bons calibrages mécaniques. Al a inventé le terme EDA Metrics Matter. Ses conclusions étaient les suivantes :

• La mentalité compte
• Vous ne pouvez pas ignorer Maxwell
• Le monde > 70 GHz n’est pas en bon état en termes d’intégrité du signal
• Les métriques seront très utiles

Résumé et prochaines étapes

Il y avait des messages similaires de Scott et Al lors de ce panel. Il est important de comprendre comment calibrer les résultats et prendre en compte toutes les sources d’erreurs, y compris les matériaux utilisés.

Samtec propose une vaste bibliothèque d'informations sur l'étalonnage et la précision des mesures. Vous pouvez explorer Bibliothèque technique de Samtec ici. je suis fan du discours de geek webinaires. Vous pouvez explorer le produits et services d'intégrité extrême du signal proposés par Wild River Technology ici. Alors, la corrélation entre simulation et mesure peut-elle être obtenue pour des conceptions avancées ? Avec la bonne approche et les bons partenaires, je crois que c’est possible.

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• La source: https://semiwiki.com/events/342818-can-correlation-between-simulation-and-measurement-be-achieved-for-advanced-designs/