與幾年前相比,這些SoC中的模擬/混合信號(AMS)內(nèi)容和交互要多得多。為了避免錯誤和重新旋轉(zhuǎn),有必要實現(xiàn)模擬IP和子系統(tǒng)的良好參數(shù)覆蓋,以便不會遺漏角落情況。
因此,精心制作的預(yù)硅片AMS驗證混合信號SoC中的模擬子系統(tǒng)是必需的,但是這種模擬可以非常長時間運行,即使在沒有完整SoC的情況下也是如此?;诿钚械腟oC AMS仿真(其中設(shè)計采用RTL和SPICE)是普遍的。隨著SoC中模擬和混合信號組件的集成度和復(fù)雜性的增加,在實際的時間限制內(nèi)實現(xiàn)這種詳盡的仿真和越來越多的驗證測試用例變得越來越不可行。
當(dāng)前方法
當(dāng)前方法如圖1所示:
圖。 1傳統(tǒng)方法
是的,有一種回歸技術(shù)。但所有這些都是目前的手工努力。事實上,我們可以說它們?nèi)菀壮霈F(xiàn)人為錯誤。此外,還有許多工具可用于最終生成可分析的圖形輸出。這種方法(見上面的圖1)非常繁瑣,既不是用戶友好的,也是手動干預(yù)使其很容易出錯。這通常會限制驗證范圍。
同樣在當(dāng)前的方法中,后期運行數(shù)據(jù)分析必須通過不同的圖形繪制和后分析工具分別處理,這使得它成為一項繁瑣的任務(wù)。
建議的方法論
為了克服所有這些困難,肯定需要自動回歸以及一些可以接受參數(shù)化的技術(shù)輸入然后自動觸發(fā)并行設(shè)置。一個這樣的電源啟用工具是Cadence的ADE-XL。
自動回歸- 我們遵循的自動回歸方法基于以下幾點:
在Cadence的Virtuoso中定義參數(shù)化混合信號測試平臺。
使用ADE-XL使用單個按鈕在指定的參數(shù)范圍內(nèi)啟動回歸:Go!
模擬后綜合結(jié)果分析
利用ADE-XL ViVA的內(nèi)部功能及其與自定義腳本的兼容性來分析結(jié)果摘要,只產(chǎn)生圖形輸出。這使它成為單點解決方案。
目前,業(yè)界部署了Cadence的ADE-XL的參數(shù)化和掃描功能,以便徹底地運行不同的角落。我們提出了一個新穎的想法(見圖2),從AMS驗證角度灌輸ADE-XL的類似技能。
結(jié)果
ADC子系統(tǒng)是混合信號SoC中非常重要的部分,因此需要在AMS環(huán)境中進行廣泛的驗證。從需要驗證的時間和詳盡性的角度來看,這是一個問題。線性檢查和噪聲靈敏度是兩個這樣的關(guān)注領(lǐng)域。
我們深入研究這兩個例子來看看&感覺上述方法。
通過ADE-XL的ADC噪聲靈敏度
如圖3所示,噪聲靈敏度驗證方法的第一階段是從A-IP的每個端口獲得部分噪聲傳遞函數(shù)(p-NTF)到功能輸出。這是通過在功能操作模式下執(zhí)行A-IP的瞬態(tài)分析,同時在不同頻率下在一個輸入端口上注入噪聲來完成的。輸入噪聲頻率范圍應(yīng)涵蓋整個可能的噪聲源。在SAR-ADC的情況下,輸出頻譜限制在奈奎斯特頻率FN(Fs/2,其中Fs是采樣率)的采樣系統(tǒng)中,選擇輸入噪聲頻率,使得在折回時,它們代表不同的譜線在0Hz到FN的范圍內(nèi)。為確保小信號假設(shè)有效,噪聲幅度應(yīng)保持足夠低,使得與A-IP操作的大信號偏置點相比,總噪聲包絡(luò)看起來很小。對于具有K端口的A-IP(包括一個功能輸出端口),需要K-1瞬態(tài)分析來獲得所有p-NTF。
圖3獲得A-IP的p-NTF(左);圖4(a)參數(shù)化設(shè)置可視化(右)
如圖4(b& c)所示,我們創(chuàng)建了一個完全參數(shù)化的設(shè)置,其中輸入作為端口和要掃描的頻率,可以通過ADE -XL單擊按鈕來觸發(fā)。在這里,我們提供一個自定義參數(shù)來掃描頻率和端口,然后設(shè)置運行一個詳盡的排列運行所有模擬。下面的圖5顯示了靈敏度的最終結(jié)果。
圖。 4(b)ADE-XL噪聲靈敏度參數(shù)化方法的實現(xiàn)
圖。 4(c)ADE-XL的運行窗口顯示并行運行。
圖。 5通過并行回歸技術(shù)獲得的不同端口的噪聲靈敏度結(jié)果
使用ADE-XL進行ADC線性檢查
ADC線性度意味著計算INL (積分非線性)/DNL(差分非線性)ADC。通常要有16個命中/代碼和12位ADC,理想情況下我們需要4096 * 16 = 65536 us的斜坡時間來實現(xiàn)結(jié)果(假設(shè)總轉(zhuǎn)換時間為1μs)。這將導(dǎo)致大量仿真時間,因為平均而言,28nm ADC SoC仿真需要大約48小時才能運行1000μs。因此,此設(shè)置大約需要1個月的運行時間。
圖6通過ADE-XL進行線性檢查的參數(shù)化TB。突出顯示的部分表示參數(shù)化。
圖7運行窗口顯示廣義參數(shù)和并行運行的矢量值被觸發(fā)。
如圖6所示,我們通過提供所需命中數(shù)和需要運行的并行運行數(shù)來參數(shù)化通用測試平臺。一個合理的模擬時間。然后,ADE-XL自動生成具有不同起始和終止斜坡點的所有并行設(shè)置(如圖7所示)。這使得設(shè)置更加節(jié)省時間并且更加普遍。
結(jié)論
文章討論了一些困難混合信號驗證工程師面對AMS驗證,以及如何通過Cadence的ADE-XL&它的創(chuàng)新融合,我們提出了一個實用的解決方案。我們通過這種新的定制方法,進行混合信號驗證的一體化單點自動回歸驗證解決方案。這種方法為自動化指定了大量工作,并且有助于在沒有太多用戶參與的情況下對新設(shè)計進行新的回歸/詳盡測試。此外,由于其總結(jié)的結(jié)論表和內(nèi)置的圖繪制功能,推斷數(shù)據(jù)也變得容易。使用這些工具和我們提出的方法有助于我們實現(xiàn)四倍的生產(chǎn)率提升,并縮短設(shè)置驗證臺所需的手動時間。
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