若沒有AMI模型,要怎麼跑ChannelSim?

IBIS-AMI已經是現在高速晶片的主流模型,但仍然時不時會有人問"若沒有AMI模型,要怎麼跑ChannelSim?"

這篇文章會跟大家介紹ChannelSim可以support的IC模型搭配方式。

先介紹ChannelSim的兩個必備要素,這樣我們才能針對它們去做變形。

TX: 決定bit sequence,包含bit rate,bit pattern,jitter,EQ。模擬一開始會由TX打出Step waveform,去擷取channel response。

EYE_Probe: TX打出的Step waveform經過通道後,EYE_Probe紀錄收到的waveform。

所以先說結論,模擬中一定要有TX_diff/TX_ami 和EYE_Probe,缺一不可。

有了這個認識後,我們介紹混搭IC模型的方式。

最常見的情況有兩種:

1. 拿不到TX或RX的AMI模型

可以用ADS的TX_diff/RX_diff來搭建標準的晶片模型,可以設定Trise, Tfall, Jitter, EQ(包括 TX Preset, RX FFE/CTLE/DFE)等等,以下是針對PCIE Gen4建立的Testbench,包含了TX/RX的Jitter和EQ。

PCIE Gen4 Testbench   

2. TX或RX是Spice/IBIS/waveform模型

若是拿到RX Spice/IBIS模型就單純許多,直接把RX_Diff/RX_AMI替換成該模型即可。

但若是TX模型是Spice/IBIS/waveform,前面提到原理圖一定要有TX,TX會打出Step waveform,但這部分其實可以透過以下方式來work around。

把TX空掛,用IBIS/Spice/waveform模型打出Step waveform。空掛的TX除了產生Step以外,其他功能都一樣,一樣可以透過TX設定 bit rate, bit pattern, EQ, jitter,這個TX產生的bit pattern(包含了jitter和EQ的效應)會在和RX接收到的Step response做convolution來產生最後的接收waveform,因此空接的TX應該要打出上升下降接近ideal IC的波型,而ADS可以設定的最快RiseFallTime是1%UI,例如1Gbps bitrate最小的Tr/Tf=10ps。簡單來說,之後若要空接TX,請直接把RiseFallTime設定1%UI。

HSPICE Deck設定輸出Step waveform
空接的TX,請設定RiseFallTime=1%UI
PRBS設定Step Waveform (Bit Sequence="001111111....") 來trigger IBIS模型

另一種常見的情況是拿到量測的step waveform,可以把它導入到ADS,當作Step waveform源。

拿到的晶片輸出Step Waveform
把Step waveform用VtDataset輸出


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