"Ciò che simuli è ciò che ottieni." Questo è il Santo Graal di molte forme di progettazione di sistemi. Il raggiungimento di un elevato livello di precisione tra le prestazioni previste e quelle effettive può ridurre notevolmente i tempi di progettazione, con conseguente miglioramento dei margini di costo, del time-to-market e delle percentuali di successo complessive. Raggiungere un elevato grado di fiducia nelle prestazioni previste non è un compito facile. A seconda del tipo di progettazione da eseguire, esistono molti processi e metodi che devono essere eseguiti in modo impeccabile per ottenere il risultato desiderato. C'è stato un panel dedicato a questo argomento al recente DesignCon a Santa Clara, California. Gli esperti hanno esaminato il problema da diverse prospettive. Continua a leggere per saperne di più: è possibile ottenere la correlazione tra simulazione e misurazione per progetti avanzati?

Informazioni sul pannello

Il panel del DesignCon era intitolato: Simulazione estremamente affidabile per la progettazione dell'integrità del segnale 400-800G. L'evento è stato organizzato da Wild River Technology, fornitore di prodotti e servizi per la progettazione avanzata dell'integrità del segnale. Al panel ha partecipato anche Samtec. Samtec e Wild River hanno rappresentato nel panel le due aziende che si concentrano su prodotti e servizi specificatamente mirati a supportare progetti avanzati di integrità del segnale. Il resto del panel comprendeva aziende che si concentrano sulla metodologia/strumenti di progettazione e sullo sviluppo avanzato del prodotto, quindi erano rappresentati tutti i punti di vista. Ecco un riepilogo di chi ha partecipato: tutti hanno credenziali impressionanti.

Successivamente riassumerò i commenti di Samtec e Wild River Technology sulla correlazione per i progetti avanzati, poiché questi due punti di vista sono interamente focalizzati sull'accuratezza della correlazione rispetto alla progettazione del prodotto o alla metodologia di progettazione.

Al Neves, fondatore e responsabile tecnologico di Wild River Technology

Al vanta oltre 39 anni di esperienza nella progettazione e nello sviluppo applicativo di prodotti a semiconduttori, progettazione di beni strumentali focalizzata sull'analisi del jitter e dell'integrità del segnale. Negli ultimi 17 anni è stato coinvolto con successo in numerosi sviluppi aziendali e attività di startup. Al si concentra sullo sviluppo di modelli basati su misure, dispositivi di prova per la caratterizzazione dei collegamenti seriali con integrità del segnale ultraelevata, progettazione di dispositivi di prova ad alta velocità e piattaforme per l'identificazione dei materiali e la simulazione delle misurazioni fino a 110 GHz.

Scott McMorrow, Tecnologo strategico, Samtec

Scott attualmente ricopre il ruolo di Tecnologo strategico per Samtec, Inc. In qualità di consulente per molti anni, Scott ha aiutato molte aziende a sviluppare prodotti ad alte prestazioni, formando allo stesso tempo ingegneri sull'integrità del segnale. È un autore frequente e portavoce di Samtec.

Gary Lytle, Direttore della gestione del prodotto, Cadence

Gary è a capo della strategia di prodotto, del posizionamento, dell'abilitazione alle vendite e della generazione della domanda per le tecnologie di simulazione elettromagnetica Cadence. Ha ricoperto numerose posizioni nel settore RF e simulazione, tra cui Direttore tecnico presso ANSYS, Inc, Ingegnere capo della progettazione di antenne presso Dielectric Communications, Ingegnere di sistemi di combattimento presso General Dynamics e Responsabile dell'ingegneria presso Amphenol.

Cathy Liu, illustre ingegnere, Broadcom

Cathy Ye Liu attualmente dirige l'architettura e la modellazione di Broadcom SerDes gruppo. Dal 2002 lavora su soluzioni di ricetrasmettitori ad alta velocità. In precedenza ha sviluppato soluzioni di canali di lettura e ricevitori TV digitali mobili.

Jim Weaver, ingegnere senior di progettazione e integrità del segnale, Arista Networks

Jim è responsabile della progettazione e dell'analisi di switch di grandi dimensioni per il cloud computing e collegamenti seriali a bit rate elevato. Jim ha oltre 40 anni di esperienza nella progettazione di sistemi, inclusi 20 anni di esperienza nell'integrità del segnale, ed è fortemente coinvolto nel lavoro sulle specifiche elettriche IEEE802.3dj.

Todd Westerhoff, Marketing dei prodotti di progettazione ad alta velocità presso Siemens EDA

Todd Westerhoff ha moderato il panel. Ha oltre 42 anni di esperienza nella modellazione e simulazione di sistemi elettronici, inclusi 25 anni di esperienza nell'integrità del segnale. Prima di entrare in Siemens EDA, ha ricoperto posizioni tecniche e gestionali senior presso SiSoft, Cisco e Cadence. Ha lavorato anche come consulente indipendente per l'integrità del segnale, sviluppando metodologie di analisi per i principali produttori di sistemi e circuiti integrati.

Il focus del panel è stato definito in questo modo:

Che senso ha eseguire simulazioni dettagliate se il veicolo di prova PCB che produci e assembli funziona in modo diverso da quanto avevi previsto? Questo panel discuterà le questioni legate al raggiungimento di una correlazione stretta e ripetibile tra simulazione e misurazione per strutture quali vias, lanci di connettori, linee di trasmissione, ecc. e i canali che li contengono.

Questa correlazione ci consente di eseguire quella che chiamiamo “Simulazione di confidenza estrema”. Verrà affrontata un'ampia gamma di argomenti di simulazione incentrati sulle epiche sfide per l'integrità del segnale presentate dalla comunicazione 400-800G.

Punti chiave – Samtec

Scott ha fornito il suo punto di vista e la sua esperienza sulla correlazione per progetti avanzati, partendo dall'osservazione che, per correlare le misurazioni alla simulazione, è necessario comprendere i limiti dei metodi. Presumiamo che le nostre simulazioni siano corrette dati gli input di modellazione corretti. Inoltre, presumiamo che le nostre misurazioni siano corrette dati i migliori metodi di misurazione. Ma lo sono?

Scott ha sottolineato che esiste una probabilità statistica di errore sia nelle simulazioni che nelle misurazioni che non ha nulla a che fare con la corretta modellazione dei materiali. Pertanto, dobbiamo comprenderli per migliorare la nostra misurazione rispetto alla correlazione del modello.

Scott è poi entrato nei dettagli significativi per discutere i criteri del delta S massimo della simulazione HFSS, i criteri di convergenza della simulazione HFSS, l'accuratezza della fase ad alta frequenza, l'incertezza di trasmissione, l'errore di perdita di inserzione Mcal e l'errore di ritardo Mcal.

Scott ha concluso il suo intervento con una sintesi di ciò che è necessario per comprendere i limiti della misurazione. Per la modellazione di simulazione, è obbligatorio comprendere i controlli di convergenza per raggiungere il livello di correlazione necessario. Ha sottolineato che per le misurazioni VNA, tranne che per le misurazioni di grado metrologico, l'errore di fase (ritardo) è significativamente sufficientemente basso da essere accurato entro diverse centinaia di femtosecondi, il che è una fortuna per i problemi di identificazione del materiale.

Ma al di sotto dei 10 GHz, ha avvertito dell’insinuarsi di una fase errata, alterando il punto di partenza per l’identificazione del materiale e creando problemi di causalità nel dominio del tempo. Alle basse frequenze, ha suggerito di utilizzare un metodo separato per convalidare le caratteristiche a bassa frequenza e CC del materiale, dove la precisione è maggiore.

Un commento finale di Scott: correlazione separata con le singole strutture in modo che l'accuratezza possa essere preservata sia nella simulazione che nella misurazione.

Punti chiave – Tecnologia Wild River

Al ha adottato un approccio diretto all'argomento, sottolineando che gli strumenti EDA non sono standard. “Non c’è niente di “d’oro” in loro (mi spiace). Credere che gli strumenti EDA siano degli standard può ostacolare il percorso verso la sicurezza della progettazione ad alta velocità”. Ha continuato spiegando che il percorso verso la fiducia dalla simulazione alla misurazione è una strada difficile che richiede molto lavoro ed è senza compromessi.

Il duro lavoro è la calibrazione/benchmarking EDA e la creazione di approcci sistematici utilizzando dispositivi di test avanzati (ID materiale, verifica dei modelli, ecc.). La conclusione è che tutti gli strumenti EDA presentano problemi ed è nostro compito identificarli e risolverli.

Al ha poi dedicato un po' di tempo all'importanza della calibrazione e delle metriche. Ha spiegato che è necessaria una migliore calibrazione per la misurazione simulata. Ad esempio, per una buona corrispondenza sim-misura sono necessarie prestazioni di calcolo del carico scorrevole. Riteneva che il settore dipendesse eccessivamente dall'ECAL facile da usare e che avesse trascurato le buone misurazioni meccaniche. Al ha coniato il termine EDA Metrics Matter. I suoi punti conclusivi furono:

• La mentalità conta
• Non puoi ignorare Maxwell
• Il mondo dei >70GHz non è in buone condizioni per quanto riguarda l’integrità del segnale
• Le metriche saranno molto utili

Riepilogo e passaggi successivi

C'erano messaggi simili da Scott e Al a questo panel. È importante capire come calibrare i risultati e tenere conto di tutte le fonti di errore, compresa la comprensione dei materiali utilizzati.

Samtec offre una vasta libreria di informazioni sulla calibrazione e sull'accuratezza della misurazione. Puoi esplorare La libreria tecnica di Samtec qui. Sono un fan di discorso geek webinar. Puoi esplorare il prodotti e servizi per l'estrema integrità del segnale offerti da Wild River Technology qui. È quindi possibile ottenere una correlazione tra simulazione e misurazione per i progetti avanzati? Credo che con l’approccio giusto e i partner giusti sia possibile.

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