HyperLynx 8.2 zawiera dużą liczbę zmian w stosunku do poprzedniej wersji 8.1. Dodano nowe własności oraz usprawniono szereg już istniejących dotyczących kilku kluczowych typów analiz – Signal Integrity (SI), analiz kanałów SERDES oraz Power Integrity (PI). Dodano kompletnie nowy moduł (w zakresie pakietu HyperLynx GHz) – HyperLynx 3D EM – w pełni trójwymiarowy symulator elektromagnetyczny do modelowania przejściówek w zakresie bardzo wysokich częstotliwości. Do wersji 8.2 dodano także HyperLynx Thermal, który do tej pory stanowił oddzielny pakiet, tak że na przykład podczas symulacji DC-drop, równocześnie można obserwować bezpośredni wpływ gęstości prądu w płaszczyznach zasilających na lokalny wzrost temperatury. Około 50 nowych własności i ponad 100 zgłoszonych problemów przez dotychczasowych użytkowników poprzednich wersji i teraz poprawionych dodano do aktualnej wersji 8.2. Kilka bardziej istotnych nowych właściwości przybliżą następne akapity.

HyperLynx 3D EM

HyperLynx już w poprzednich wersjach posiadał możliwość szczegółowego modelowania przejściówek. Jadnak dla przepustowości kanałów SERDES sięgających 10Gbps, a czasami nawet do 28Gbps, istnieje zapotrzebowanie na jeszcze większą dokładność. HyperLynx GHz zawiera więc w obecnej wersji moduł HyperLynx 3D EM, który doskonale się sprawdza w modelowaniu sygnałów propagujących się poprzez przejściówki aż do 50GHz. Także użytkownicy HyperLynx SI/PI mogą także wyposażyć się w pakiet 3D EM i wykorzystywać przy symulacji propagazji sygnału w obszarze pola pinów obudowy BGA, rogów zagięć ścieżek, przejść ze ścieżki do złącza i ze złącza na ścieżki i w innych podobnych sytuacjach. 3D – Integracja HyperLynx 3D EM do LineSim.

Użytkownicy LineSim GHz mogą łatwo zdefiniować sytuację kiedy para różnicowa lub pojedyncza ścieżka zmienia za pomocą przejściówek warstwę włącznie z towarzyszącymi przejściówkami ekranującymi (stiching vias), i następnie wyeksportować bezpośrednio do HyperLynx 3D EM w celu symulacji i stworzenia modelu takiej struktury w postaci macierzy parametrów S. Taki model możemy bezpośrednio użyć w symulacji LineSim. To podejście pozwala uniknąć nudnych i podatnych na błędy operacji z wykorzystaniem innych obecnych na rynku symulatorów 3D, i zapewnia użytkownikom HyperLynx-a dostęp do analiz 3D całkowicie wewnątrz dobrze znanego środowiska LineSim. W rezultacie symulacje SI zostały wzbogacone o trójwymiarowe modelowanie wpływu przejściówek na propagacje sygnałów. Szczególnie w bardzo szybkich kanałach SERDES rzetelna ocena wpływu przejść między warstwami PCB ma niebagatelne znaczenie.

3D – Eksport z BoardSim do HyerLynx 3D EM

Użytkownicy mogą zaktualizować swoją licencję HyperLynx o 3D EM i wykorzystywać do tworzenia modeli w postaci macierzy parametrów S takich struktur na PCB jak: pola pinów obudowy BGA, zagięć ścieżek i innych nieciągłości, których to zachowanie w zakresie wysokich częstotliwości mogą niepokoić. Aby ułatwić proces wprowadzania geometrii struktur dla takich modeli, użytkownik może po prostu zaznaczyć obszar w oknie podglądu BoardSim, filtrować go względem połączenia, warstwy, typu obiektu, następnie wyeksportować go do HyperLynx 3D EM i natychmiast przeprowadzić w pełni trójwymiarową analizę

Ogólnie HyperLynx SI

SI – Ulepszone Modelowanie Przejściówek.

Mimo, że w pełni trójwymiarowe modelowanie przejściówek jest teraz dostępne w HyperLynx GHz, to często jest wystarczająco dokładne modelowanie przejściówek wbudowane do LineSim/BoardSim SI. W HyperLynx 8.2 ta zdolność została udoskonalona w celu lepszego modelowania otworów przejściówek przez dokładniejsze uwzględnienie ich indukcyjności.

SI – Modelowanie Chropowatości Powierzchni

Poprzednio, dokładne modelowanie efektu strat na powierzchniach metalowych ze względu na ich chropowatość było ograniczone przy wykorzystaniu HyperLynx. W wersji 8.2, zostało dodane wsparcie do uwzględnienia chropowatości powierzchni do symulatora ADMS/Eldo oraz HL SI-SPICE.

SI – Dodatkowe Metody Oceny w Generic Batch Mode

Analizy SI w Generic Batch Mode zostały uzupełnione o kilka nowych metod oceny jakości. W szczególności, pomiar dynamicznych przepięć (umożliwienie zdefiniowania akceptowalnej amplitudy przepięcia jeśli utrzymuje się nie dłużej niż czas przełączenia) oraz odbić jest teraz możliwy. Pomiary zazwyczaj są bardziej szczegółowo raportowane łącznie z tym jak się mają do założonych limitów.

SI – Wykres TDR w Touchstone Viewer

Coraz częściej jest pożądane aby móc oglądać i oceniać jakość połączeń high-speed w dziedzinie częstotliwości na podstawie macierzy parametrów S. Ale kiedy obserwujemy nieciągłości impedancji wzdłuż ścieżek, czasami postać TDR (impedancja w funkcji opóźnienia) jest wygodniejsza. Touchstone Viewer w HyperLynx8.2 posiada zdolność konwersji modeli elementów w dziedzinie częstotliwości do równoważnego wykresu TDR.

SI – Odpowiedzi w dziedzinie czasu w Touchstone Viewer.

Innym sposobem, za pomocą którego inżynierowie od techniki cyfrowej czasami wolą oglądać dane modelu w dziedzinie częstotliwości (poza TDR) jest przebieg w dziedzinie czasu. Touchstone Viewer w HyperLynx8.2 posiada zdolność konwersji elementów w dziedzinie częstotliwości do równoważnej odpowiedzi w dziedzinie czasu na różnego typu wymuszenia: impulsy, zbocza, impulsy trapezoidalne...

SI – Tworzenie Par Różnicowych w oparciu o nazwy połączeń.

Poprzednio, pary różnicowe w BoardSim można było zdefiniować stosując pewien rodzaj modelowania: różnicowy model IBIS, obecność terminatora pomiędzy liniami, itp. W HyperLynx8.2, użytkownik może utworzyć parę różnicową np. tylko za pomocą sposobu nazewnictwa, na przykład xyz+ oraz xyz-.

SI – Poprawiony eksport złożonych struktur przejściówek z BoardSim do LineSim

We wcześniejszych wersjach czasami eksport złożonych struktur przejściówek z BoardSim do LineSim przebiegał nieprawidłowo. Ulepszenie w wersji 8.2 sprawiło, że ekspor prawie wszystkich takich struktur do LineSim przebiega prawidłowo, i symulacje ich dają takie same wyniki w BoardSim jak i LineSim.

SI – Polecenie „Find Component” w BoardSim

Nowe polecenie w menu View w BoardSim - „Find Component” - pozwala na wyszukiwanie, opcjonalnie powiększanie, podświetlanie komponentów po identyfikatorze w podglądzie płytki.

Mentor Graphics Hyperlynx 8.2Dodano opcję – widok z góry do okna podglądu (Via Visualizer), kliknięcie prawym przyciskiem myszy na padzie przejściówki w oknie podglądu pozwala zobaczyć pad z góry, aby ułatwić lepsze zobaczenie jego kształtu.

SERDES Channel Analysis

SERDES – Optymalizacja Parametrów Modeli IBIS-AMI

Modele IBIS-AMI umożliwiają przeprowadzanie symulacji kanałów SERDES z wykorzystaniem modeli buforów Tx i Rx dostarczonych przez ich producentów, uwzględniających efekty takie jak wygładzanie i odtwarzanie przebiegów na linii clock/data. Modele AMI często zawierają parametry definiowane przez użytkowników, które odpowiadają za aktualne ustawienia układu i wszystkie z nich mogą wpływać na rozwarcie diagramów oczkowych oraz BER. HyperLynx8.2 umożliwia optymalizację parametrów modelu AMI w celu znalezienia ich najlepszej kombinacji, oraz prezentację wyników symulacji optymalizowanych wartości parametrów modelu w nowym oknie podglądu – IBIS-AMI Sweeps Viewer. Każdy rząd arkusza towarzyszącego temu oknu podglądu pokazuje rezultat innej symulacji, włącznie z automatycznym pomiarem numerycznym stopnia rozwarcia diagramu oczkowego, marginesu maski oraz samym diagramem oczkowym i wykresem BER.

SERDES – Analiza Przesłuchów za Pomocą Kreatorów AMI i FastEye.

Teraz zarówno Kreator IBIS-AMI oraz Kreator FastEye wspierają analizę przesłuchów, umożliwiając włączenie do symulacji efektów sprzężenia elektromagnetycznego blisko siebie położonych kanałów. Przesłuch może być scharakteryzowany poprzez analizę w dziedzinie czasu lub przez zewnętrznie generowany model w postaci macierzy parametrów S, włączając ten stworzony w czasie pomiarów laboratoryjnych.

SERDES – Skrajne Niekorzystne Wymuszenia AMI w Celu Uzyskania Maksymalnie Zamkniętych Diagramów Oczkowych.

HyperLynx zawiera unikalną technologię (w oczekiwaniu na patent) dla okresowo stosowanych najgorszych wzorców wymuszeń w symulowanych kanałach, tworząc w ten sposób maksymalnie zamknięty diagram oczkowy używając przy tym znacznie mniejszą liczbą bitów (krótszy czas analizy) niż byłoby to możliwe z losowo generowanymi wymuszeniami. Jedyna możliwa wada w tym podejściu jest taka że generowane są bardzo mało prawdopodobne wymuszenia, które zatem mogą być niespotykane w rzeczywistości. W HyperLynx8.2, wykres BER jest automatycznie przeskalowywany tak aby urealnić wyniki do realnie prawdopodobnych przypadków.

SERDES – Wspólny Anty-pad dla Przejściówek Par Różnicowych

Niektórzy projektanci kanałów transmisyjnych SERDES preferują rozwiązanie ze wspólnym anty-padem dla obu przejściówek pary różnicowej. W wersji 8.2 LineSim wspiera taką geometrię, i umożliwia jej eksport do HyperLynx 3D EM.

SERDES – Automatyczne Kaskadowe Łączenie Modeli Macierzy Parametrów S w LineSim

Analizy kanałów SERDES w LineSim często zawierają – łańcuchy cztero-portowych bloków opisanych za pomocą modeli w postaci macierzy parametrów S. Takie symulacje zwykle dają dokładniejsze efekty, jeśli modele są przedtem konsolidowane w jeden wypadkowy. W wersji 8.2 LineSim potrafi konsolidować je automatycznie.

Power Integrity

PI – Jednoczesna Symulacja DC-Drop/Thermal

Wcześniejsza wersja HyperLynx PI umożliwiała symulację DC-drop. W jej wyniku można było obserwować spadki napięć i gęstości prądów w ścieżkach (płaszczyznach) zasilania i masy. Jednak, wielu użytkowników obecnie chce wiedzieć jaka zmiana temperatury będzie spowodowana powyższymi zjawiskami. HyperLynx8.2 integruje uprzednio występujący niezależnie HyperLynx Thermal w jedno środowisko, umożliwiając podczas analizy DC-drop jednocześnie prowadzić symulację temperatury.

PI – Poprawiony Eksport z BoardSim do LineSim Modelu Dystrybucji Mocy (PDN) Zawierającego Więcej niż Jedno Zasilanie na Jednej Warstwie

Wcześniejsze wersje HyperLynx PI umożliwiały eksport złożonej struktury PDN z BoardSim do LineSim. Jednak pewne ograniczenia często uniemożliwiały prawidłowy eksport warstw zawierających więcej niż jeden rodzaj zasilania na jednej warstwie. W HyperLynx8.2 te restrykcje zostały istotnie usunięte, i eksport do edytora PDN w LineSim jest wierniejszy.

PI – Skrócon Czas Symulacji Decoupling

Szczegółowe analizy złożonych , systemów zasilań są bardzo czasochłonne. W HyperLynx8.2, analizy PI w dziedzinie częstotliwości (decoupling, bypass, oraz eksport modeli PDN) zostały znacznie przyśpieszone poprzez umożliwienie prowadzenia ich z użyciem wielu rdzeni procesora, bardziej efektywne wykorzystanie macierzy procesorów oraz ulepszenie wykorzystywanych algorytmów. Przede wszystkim, wszystkie rdzenie procesora w komputerze użytkownika są wtedy wykorzystywane i to bez żądania posiadania dodatkowych licencji dla tego produktu.

PI – Ulepszone Modelowanie Słabo Zamontowanych Kondensatorów

Z powodu dużego upakowania , wielu projektantów jest zmuszonych do montowania kondensatorów odsprzęgających w sposób nie idealny, tj. nie bezpośrednio do płaszczyzny metalu, ale wykorzystując cienkie ścieżki i przejściówki pośredniczące. To powoduje powstawanie dodatkowych indukcyjności , co może często powodować, że niektóre kondensatory są zupełnie nieefektywne. W poprzednich wersjach HyperLynx, takie kondensatory często były pomijane w czasie analizy. W wersji 8.2 takie przypadki są uwzględniane w analizie.

Thermal

THERMAL – Analizy HyperLynx Thermal dołączone do HyperLynx SI/PI

Poprzednio, HyperLynx Thermal występował tylko jako oddzielna aplikacja, zupełnie nie związana z HyperLynx SI/PI. W wersji 8.2 HyperLynx Thermal dla wygody został zintegrowany w pakiecie HyperLynx SI/PI. Umozliwia to wspólne symulowanie i wspólne prezentacje wyników.

THERMAL – Uwzględnianie Termicznych Zależności Parametrów w Modelach IBIS.

W przeciwieństwie do charakterystyk elektrycznych dowolnego bufora, który może być wygodnie opisany używając formatu standardowego modelu IBIS, projektanci układów cyfrowych nie mieli wygodnych metod do opisu parametrów termicznych. HyperLynx Tgermal 8.2 umożliwia dodawanie termicznych parametrów do modelu IBIS. W związku z tym, ten sam model IBIS opisuje zarówno elektryczne jak i termiczne zachowanie komponentów.

THERMAL – Przewodniość Termiczna Płytki

W wersji 8.2 edytor budowy płytki HyperLynx-a (Stackup Editor) został uzupełniony o parametr przewodniości termicznej dla warstw metalu oraz warstw dielektryka.

Więcej informacji uzyskają Państwo bezpośrednio u naszych Inżynierów Aplikacyjnych:

Adam Pyka, email: adam@gamma.pl, +48 32 278 41 58

Dariusz Wytrykowski, email: darek@gamma.pl, +48 22 862 75 05