"Vad du simulerar är vad du får." Detta är den heliga graalen för många former av systemdesign. Att uppnå en hög nivå av noggrannhet mellan förutspådd och faktisk prestanda kan minska designtiden betydligt, vilket resulterar i bättre kostnadsmarginaler, tid till marknaden och övergripande framgångsfrekvens. Att uppnå en hög grad av förtroende för förutspådd prestation är ingen lätt uppgift. Beroende på vilken typ av design som görs finns det många processer och metoder som måste utföras felfritt för att uppnå önskat resultat. Det fanns en panel ägnad åt detta ämne vid den nyligen genomförda DesignCon i Santa Clara, CA. Experter tittade på problemet ur flera olika perspektiv. Läs vidare för att lära dig mer – kan korrelation mellan simulering och mätning uppnås för avancerade konstruktioner?

Om panelen

DesignCon-panelen hade titeln, Extrem konfidenssimulering för 400-800G signalintegritetsdesign. Evenemanget arrangerades av Wild River Technology, en leverantör av produkter och tjänster för avancerad signalintegritetsdesign. Samtec deltog också i panelen. Samtec och Wild River representerade de två företagen i panelen som fokuserar på produkter och tjänster som är specifikt inriktade på att stödja avancerad signalintegritetsdesign. Balansen i panelen inkluderade företag som fokuserar på designmetodik/verktyg och avancerad produktutveckling, så alla synpunkter var representerade. Här är en sammanfattning av vilka som deltog – alla har imponerande meriter.

Jag kommer härnäst att sammanfatta kommentarerna från Samtec och Wild River Technology om korrelation för avancerad design, eftersom dessa två synpunkter är helt fokuserade på korrelationsnoggrannhet kontra produktdesign eller designmetodik.

Al Neves, grundare och teknikchef, Wild River Technology

Al har över 39 års erfarenhet av design och applikationsutveckling av halvledarprodukter, design av kapitalutrustning med fokus på jitter och analys av signalintegritet. Han har framgångsrikt varit involverad i ett stort antal affärsutvecklingar och uppstartsaktiviteter under de senaste 17 åren. Al fokuserar på mätbaserad modellutveckling, testfixturer för serielänkkarakterisering med ultrahög signalintegritet, höghastighetstestfixturdesign och plattformar för materialidentifiering och mätsimulering till 110 GHz.

Scott McMorrow, Strategic Technologist, Samtec

Scott arbetar för närvarande som strategisk tekniker för Samtec, Inc. Som konsult i många år har Scott hjälpt många företag att utveckla högpresterande produkter samtidigt som han utbildar ingenjörer för signalintegritet. Han är en frekvent författare och talesperson för Samtec.

Gary Lytle, Product Management Director, Cadence

Gary leder produktstrategi, positionering, försäljningsaktivering och efterfrågegenerering för Cadence elektromagnetiska simuleringsteknologier. Han har haft majpositioner inom RF- och simuleringsbranschen, inklusive teknisk chef för ANSYS, Inc, ledande antenndesigner med dielektrisk kommunikation, stridssystemingenjör med General Dynamics och ingenjörschef för Amphenol.

Cathy Liu, Distinguished Engineer, Broadcom

Cathy Ye Liu leder för närvarande Broadcom SerDes arkitektur och modellering grupp. Sedan 2002 har hon arbetat med höghastighetstransceiverlösningar. Tidigare har hon utvecklat läskanal och mobila digitala TV-mottagare.

Jim Weaver, Senior Design & Signal Integrity Engineer, Arista Networks

Jim är ansvarig för design och analys av stora switchar för molnberäkningar och seriella länkar med hög bithastighet. Jim har över 40 års erfarenhet av systemdesign, inklusive 20 års erfarenhet av signalintegritet, och är starkt involverad i IEEE802.3dj elektrisk specifikationsarbete.

Todd Westerhoff, High-Speed ​​Design Product Marketing på Siemens EDA

Todd Westerhoff modererade panelen. Han har över 42 års erfarenhet av elektronisk systemmodellering och simulering, inklusive 25 års erfarenhet av signalintegritet. Innan han började på Siemens EDA hade han seniora tekniska och ledande befattningar på SiSoft, Cisco och Cadence. Han arbetade också som en oberoende konsult för signalintegritet och utvecklade analysmetoder för stora system- och IC-tillverkare.

Panelens fokus definierades så här:

Vad är poängen med att köra detaljerade simuleringar om PCB-testfordonet du tillverkar och monterar presterar annorlunda än du hade förutspått? Den här panelen kommer att diskutera frågor som är förknippade med att uppnå en tät och repeterbar korrelation mellan simulering och mätning för strukturer som viaor, anslutningslanseringar, transmissionsledningar etc. och kanalerna som innehåller dem.

Denna korrelation tillåter oss att utföra vad vi kallar "Extreme Confidence Simulation". En bred uppsättning simuleringsämnen kommer att behandlas som är fokuserade på de episka signalintegritetsutmaningarna som 400-800G kommunikation innebär.

Nyckelalternativ – Samtec

Scott gav sina åsikter och erfarenheter om korrelation för avancerade konstruktioner, och började med observationen att det, för att korrelera mätningar till simulering, är nödvändigt att förstå metodernas gränser. Vi antar att våra simuleringar är korrekta givet korrekta modelleringsingångar. Vidare antar vi att våra mätningar är korrekta givet de bästa mätmetoderna. Men är de det?

Scott påpekade att det finns en statistisk sannolikhet för fel i både simuleringarna och mätningarna som inte har något att göra med korrekt modellering av material. Därför måste vi förstå dessa för att förbättra vår mätning till modellkorrelation.

Scott gick sedan in i betydande detaljer för att diskutera HFSS-simuleringsmaximal delta S-kriterier, HFSS-simuleringskonvergenskriterier, högfrekvent fasnoggrannhet, överföringsosäkerhet, Mcal-insättningsförlustfel och Mcal-fördröjningsfel.

Scott avslutade sitt föredrag med en sammanfattning av vad som behövs för att förstå gränserna för mätning. För simuleringsmodellering är det obligatoriskt att förstå konvergenskontrollerna för att uppnå den nödvändiga korrelationsnivån. Han påpekade att för VNA-mätningar, för alla mätningar utom metrologigrad, är fas- (fördröjnings-) felet tillräckligt lågt för att vara korrekt inom flera hundra femtosekunder, vilket är tur för materialidentifieringsproblem.

Men under 10 GHz varnade han för felaktig fas som smyger sig in, ändrar startpunkten för materialidentifiering och skapar problem med tidsdomänens kausalitet. Vid låga frekvenser föreslog han att man skulle använda en separat metod för att validera materialets lågfrekvens- och DC-egenskaper, där noggrannheten är högre.

En sista kommentar från Scott: Separat korrelation till enskilda strukturer så att noggrannheten kan bevaras i både simulering och mätning.

Nyckelalternativ – Wild River-teknik

Al tog en direkt inställning till ämnet och påpekade att EDA-verktyg inte är standarder. "Det finns inget "gyllene" med dem (förlåt). Att tro att EDA-verktyg är standarder kan korrumpera vägen till höghastighetsdesignförtroende." Han fortsatte med att förklara att vägen till simulering-till-mätning förtroende är en hård väg som kräver mycket arbete och den är kompromisslös.

Det hårda arbetet är EDA-kalibrering/benchmarking och att bygga systematiska tillvägagångssätt med hjälp av avancerade testfixturer (material-ID, verifiering av modeller, etc.) Summan av kardemumman är att alla EDA-verktyg har problem, och det är vår uppgift att identifiera och kringgå dem.

Al ägnade sedan lite tid åt vikten av kalibrering och mått. Han förklarade att bättre kalibrering krävs för simulering-mätning. Till exempel krävs cal prestanda för glidande belastning för bra sim-måttöverensstämmelse. Han ansåg att branschen var alltför beroende av lättanvänd ECAL och att branschen har försummat bra mekaniska cals. Al myntade termen EDA Metrics Matter. Hans avslutande poäng var:

• Mindset frågar
• Du kan inte ignorera Maxwell
• En värld av >70GHz är inte i bra form för signalintegritet
• Mätvärden kommer att vara mycket användbara

Sammanfattning och nästa steg

Det fanns liknande meddelanden från Scott och Al på den här panelen. Det är viktigt att förstå hur man kalibrerar resultat och tar hänsyn till alla felkällor, inklusive en förståelse för de material som används.

Samtec erbjuder ett stort bibliotek med information om kalibrering och mätnoggrannhet. Du kan utforska Samtecs tekniska bibliotek här. Jag är ett fan av geEk SPEEk webbseminarier. Du kan utforska extrema signalintegritetsprodukter och tjänster som erbjuds av Wild River Technology här. Så, kan korrelation mellan simulering och mätning uppnås för avancerade konstruktioner? Med rätt tillvägagångssätt och rätt partners tror jag att det kan.

Dela det här inlägget via:

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrka dig själv. Tillgång här.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Platoesg. Kol, CleanTech, Energi, Miljö, Sol, Avfallshantering. Tillgång här.
• PlatoHealth. Biotech och kliniska prövningar Intelligence. Tillgång här.
• Källa: https://semiwiki.com/events/342818-can-correlation-between-simulation-and-measurement-be-achieved-for-advanced-designs/