解决信号和电源完整性挑战高速数据中心的应用程序
有数量日益增加的数据和不断要求更快的结果,芯片被要求做更多的事。今天的先进的通信系统要求系统组件之间的高速数据传输是非常高质量的。这有助于确保数据中心负责存储和处理大数据可以生成可靠的见解对于现实世界的应用程序,这些是否无线更新汽车、自然语言处理边缘声控虚拟助理,天气监测、或大流行跟踪。
的关键是什么保证数据传输高质量?信号完整性(SI)和电源完整性(PI)。在这篇文章中,我将仔细看看高速设计的需要,SI的作用和π,三个关键要求一个有效的SI和π的解决方案。
为什么越来越难满足信号完整性和电源完整性的要求吗?
信号完整性是确保1和0传播作为他们应该出现在接收机端,而权力的完整性有足够的电流在司机和接收器发送和接收1和0。保持数据和电力供应清洁的同时最小化串扰,噪音、抖动,和国米符号干扰(ISI)有助于确保适当的电路操作。
在高性能的系统,包括基于multi-die架构,有包之间的互联,衬底,PCB,底板。所有的这些需要和电力铁路信号质量评估;否则,有失败的风险。理想情况下,应该通过pre-silicon分析发现任何问题。等到你在跟进实验室发现SI和π问题只是太晚了在设计项目。
然而,结合今天的更快的数据传输速率和更复杂的协议使其难以遵守SI和π需求。考虑DDR记忆作为一个例子。因为每一代提供了越来越每秒更快的数据传输,新的和更复杂的equalization-based测量已经出现。DDR5,例如,要求测试抖动等参数的敏感性,电压灵敏度,强调眼科测试,和回路输出时间符合标准。
我们需要克服这些挑战更聪明,更加自动化的芯片设计和信号和电源完整性分析工具。例如,设计工程师可以使用信号和电源完整性工具发现系统设计问题早在模拟阶段,减少芯片缺陷的风险源于SI和πbug。
三个关键要求一个有效的SI和π的解决方案
信号和电源完整性EDA的解决方案可以帮助确保高速数据传输准确和完整性。这样的解决方案是重要的芯片设计者测试高速I / o接口,以及PCB工程师评估PCB上的通道是否能有效地传输数据,数据完整。这两种类型的工程师必须确保信号质量,同时解决,在仿真中,潜在的问题,可能会出现信号退化由于更高的数据速率。这些潜在的问题可能包括:
- 相声和ISI源于接近相邻的导线
- 反射和环从阻抗失配,周期性畸变,抖动引起的非线性缓冲
- 不完美的供应,导致电压水平反弹,反过来,生产系统中噪声和抖动
我们需要在一个信号和电源完整性解决方案来加速你的时间信号和电源完整性合规吗?这里有三个重要的需求考虑当你评估你的选择:
- 解决方案应该提供一个完整的、端到端的SI和π流silicon-accurate黄金模拟器综合分析;解决方案也应该扩展到2.5 d和3 d multi-die系统正变得越来越普遍。
- 端到端流程应该包括查看、分析环境探测和处理大量的SI和π仿真数据。
应对挑战的SI和π合规为高速设计,Synopsys对此提供了紧密的集成解决方案Synopsys对此PrimeSim™电路仿真的家庭。Synopsys对此PrimeSim HSPICE®模拟器,该行业的黄金标准精确的电路模拟,提供了co-evaluation信号和权力的完整性。它可以准确地占超低比特误码率测量,这对合规是至关重要的。理想的解决方案模型噪声和抖动,影响计算功率后半段抖动时间预算,捕捉从电源输入data-independent周期性噪声,并注入各种抖动。Synopsys对此PrimeSim香料电路模拟器提供了GPU-accelerated高容量引擎来模拟与寄生布线后的大规模系统,使有效的最终验证在全晶体管级。与这些PrimeSim解决方案集成Synopsys对此PrimeWave™设计环境,它提供了一种灵活的、综合仿真环境的设置和分析。
了解更多SIPI特殊利益集团的事件
一个机会的未来SIPI工程师了解更多关于信号和电源完整性挑战和解决方案。的2023信号与电源完整性(SIPI)特殊利益集团(团体)将会议从下午6点半到9 p。m PST 2月1在希尔顿圣克拉拉。在这个论坛上,与会者将听到技术专家,了解客户和合作伙伴的用例,看产品演示。有关Synopsys对此SIPI解决方案的更多信息,请访问我们的网页:www.synopsys.com/sipi
确保信号和电源完整性在今天的高速设计可能是一个挑战。但正确的EDA设计和分析工具,流程符合标准和生产高性能芯片不需要那么费力。
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