我從小就生活在旅行車里,直至長大成人。我的父母坐在前排琢磨著我們今天要去哪里。其余我們 6 個孩子則坐在后排欣賞所到之處的優美風景,雖然坐在車的后排并不是一件壞事,但我們透過車窗看到的外面的世界畢竟是有限的。 如同我的父母坐在前排一樣,IBIS(I/O緩沖器信息規范)模擬模型對外界也具有強大的管理功能。他們模擬緩沖器與印刷電路板 (PCB) 交互作用的性能,但會忽略與芯片內部節點的交互作用。IBIS 模型可模擬系統級的 PCB 行為,尤其會模擬從外界到 I/O 緩沖器的連接。而另一方面,Spice 模型則可模擬芯片內部的所有晶體管。Spice 晶體管級模擬將通過輸出緩沖器來分析路徑,但對 PCB 感應、阻性和電容性寄生效應還有待進一步認識。 IBIS 模型為基于系統的高速模型。IBIS 模型定義了與外部(即真實的元件)交互作用的 IC 元件。在高速度時,IC 封裝與 PCB 線跡寄生效應之間的交互作用對信號行為會產生很大的影響。例如,所有模型都有引腳和封裝阻性、電容性和感應性的寄生元件(見圖 1)。 關于精度方面,目前的 IBIS 3.2 與 4.0 模型能夠精確地反映出 CMOS 緩沖器的阻抗和開關次數。盡管會有一些改進,但目前的模型仍不適合用于功率傳送模擬。另外,該模型應與其源極一樣精確。如果用戶通過基準測試硅芯片生成了一個 IBIS 模型,則該模型將不能模擬最大和最小的統計邊沿。當 IC 設計人員在收集硅芯片基準數據后仔細地重新查看其晶體管模型時,他們會發現 Spice 生成的模型是最為精確的。 模擬 IBIS 模型與其晶體管級 Spice 副本會在 IBIS 和 Spice 模擬波形之間產生不匹配問題。在波形的初始延遲之間可能存在著一定差異——輸出開始轉換的時間減去最初起始時間,即模擬輸出曲線上的 t0。甚至在 IBIS 和 Spice 模型使用相同的激勵信號和負載時,這種特定情形也會發生。這種概念或許在一開始會令人有些不安,但仔細檢查會發現兩組波形之間在時間上存在偏移。為什么會這樣?因為 IBIS 模型就像是“坐在前排的駕駛員”,而坐在后排的“孩童”,即 Spice 模型包含通過輸出緩沖器的整個延遲,并且 IBIS 模型僅表示緩沖器的外部行為。Spice 和 IBIS 模型之間在初期延遲方面的差異無關緊要,因為模型用戶總是不斷地將延遲“正常化”到參比條件。 IBIS 與 Spice 模型之間的相關性或許不是 100%,但速度優勢總會使 IBIS 模型成為系統分析的有用工具。 |