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ADS2016 SI & PI 6:PAM-4

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是德科技 ADS 2016 最新功能发布了!


全球领先的信号完整性(SIPro)和电源完整性(PIPro)解决方案,助力您更快速更准确的进行信号完整性(SI)和电源完整性(PI)仿真以及验证,轻松应对 SI 和 PI 设计的挑战。


SIPro 特点:

  • 更精准,更快速,更大规模的运算能力

  • 集成的 EM 电磁仿真技术

  • 电源感知信号完整性分析

  • 信号完整性与电源完整性统一的工作流程

PIPro 特点:

  • 直流 IR 压降

  • 交流 PDN 阻抗

  • 电源平面共振

  • 去耦电容调整和电路级 VRM 建模


SIPro, PIPro 到底怎么用?有什么高招可以让您更快地解决 SI 和 PI 的问题?从今天开始,是德科技官方8 个 SI/PI 高招免费大派送,让我们为您慢慢梳理。

 

第 6 招:立于技术潮头 —— PAM-4
 

对于一部分人而言,设计消费类产品所面对的日常 SI 挑战,无外乎降低复杂性,保证链路性能的稳定性,同时降低生产成本。换言之,设计的挑战在于如何在便宜的材料上完成不同标准的高速链路的高集成度印刷电路板。


对于另一部分人而言,SI 挑战在于研究如何在低损耗材料和制程上走得更快、更远,如生产数据中心使用的高速背板所需的产品。背板上的走线通常采用更昂贵的制造方案,如背钻过孔,走线有足够的间距,在传输线上方和下方具有缝合良好的接地参考。那么问题就变成了,对于材料和过孔设计以及板厂的制造工艺的选取和优化,我需要掌握什么信息才能使链路达到 50Gbps 的稳定速率? 


然而,这两类 SI 专家具有很多的相似点。IP 路由器/服务器产品所面临的市场压力,给它们的设计设定了一个期望值,即处理能力更强,而比特成本更低。随着我们对于数据的渴求增加,技术也需要齐头并进。但是,想要达到更快速率,提供单一的 100Gbps 电通道,这已经超越了现今的技术能力。为了达到所期望的数据速率,我们需要添加更多的数据通道,问题就再次回到了如何在板上走线,因为 PCB 上已经没有多余的空间了。消费类产品的设计人员也面临同样的问题。


主要的解决方案可能是与非归零码完全不同的高速接口标准:


这太复杂了!我怎样进行 PAM-4 链路仿真? 

您需要选择技术领先的 EDA 供应商。相信 是德科技EEsof 就是其中的佼佼者,我们先于IBIS v6.1 标准发布之前就提供了 PAM-4 IBIS-AMI 模型的通道仿真器技术。PAM-4 仿真技术是我们与领先的 PAM4 集成电路供应商密切合作设计的成果,能充分捕捉接收端的预期特性。


然而,仿真只是这个解决方案的一半,PAM-4 信号的测量则是另一半。通过 ADS,我们已经与是德科技测试与测量产品开发团队合作设计了通道仿真测量算法。ADS 针对每个眼图提供 SER 轮廓的关键测量,从而提供各自的时间和电压浴缸曲线(bathtub)。



Simulation  Results of 50Gbps

Density

time, psec

measurement

Summary

Slicer threshold waveforms

bit

50Gbps 的仿真结果

眼图

时间,皮秒

测量

汇总

判决器阈值波形

比特


此外,根据是德科技 EEsof 应用专家 Heidi Barnes 在 DesignCon2016 上发表的论文,ADS 通道仿真的波形可以导入到 示波器分析软件 FlexDCA 中,进行仿真与测量的关联。在此,是德科技提供一种方法来校准仿真和测量结果,可将其扩展到更高的数据速率。


PAM-4 Simulation to Measurement Method for Correlation

12.5 Gbps (6.25 GBaud), PRBS7

Simulation

Tx with FFE

AWG Generates the waveform

AWG Tx with FFE

DUT Measurement Channel

AWG

Sampling Oscilloscope

QSFP28 3m DUT

PAM-4 at Rx

Compare simulation with measurement

PAM-4 at DCA Rx

PAM-4 仿真与测量关联方法

12.5 Gbps(6.25 GBaud),PRBS7

仿真

带 FFE 的发射端眼图

任意波形发生器生成波形

带 FFE 的任意波形发生器,发射端

被测器件测量通道

任意波形发生器

采样示波器

QSFP28 3m 被测器件

接收端上的 PAM-4

比较仿真和测量

DCA接上的接收端PAM-4眼图


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