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明导:如何使用渐进式的DDR仿真,完成稳定高效设计

三月 23, 2021 | Sky News
明导:如何使用渐进式的DDR仿真,完成稳定高效设计

闵潇文

应用工程师

Siemens EDA

 

随着电子产品更新换代的日新月异,推陈出新,电子产品厂商,对于更高效的数据传输速率等需求,日益增长。这也对储存器(DDR)提出了众多挑战,每一代的DDR SDRAM,都会带来新的技术更新与迭代。据悉,2019年2月,JEDEC(固态储存协会) 正式公布了DDR5内存标准,同时JEDEC表示,DDR5有望对下一代电子产品的性能产生巨大提升。根据市场研究公司international data corporation的调研结果,DDR5的需求预计从2020年开始呈现增长趋势,并将于2021年夺下DRAM市场的22%,截至到2022年,DDR5的市场需求,将会持续增长至43%

相对于之前的DDR3与DDR4,DDR5在各个性能上有了显著提升,根据研究表明,它具有更高的性能和更低的耗能。与DDR4相比,DDR5具有更高的带宽,更大的密度。同时,DDR5还具有更好的刷新方案,改进的命令总线效率,以及增加的存储体组以获得额外的性能,

但是,在现有的设计流程之下,面对新的DDR5项目,设计工程师也许会面临前所未有的挑战。传统的DDR总线设计流程里,工程师通常选择遵循IC供应商的指导手册进行布线,在完成总线布线后再进行全板仿真。这样的仿真方式,通常耗费大量的时间,并且工程师也缺乏对设计空间的探索,从而导致对于设计余量的把握不足。然后,工程师一旦完成布线后,若有任何设计问题,再次的整改与仿真,将会浪费大量的人力物力,极大降低设计效率,严重者甚至会导致重新布线。在DDR5的项目设计中,这种缺陷会被进一步放大。

设计的一次成功,对企业来讲,是至关重要的。根据相关研究表明,由于不充分的分析,每个项目平均经历2.9次re-spin。然而,若设计能够一次成功,企业预计将节约36天的工时和82.6K美金,极大提升了设计效率,并节约设计成本。那么如何实现DDR5项目背景下,设计的一次成功呢?这与一个好的设计流程,是息息相关的。

Simense EDA 推荐使用渐进式的DDR仿真,从以下几个方面,对设计流程进一步优化。首先加强需求的审核过程,增加布线前分析。布线前的分析,能有效帮助工程师进行PCB物理规划,扫描确定有效的设计空间,确认布线流程,有效把控设计风险。Simense EDA的Hyperlynx linesim产品,可以快速获取复杂的拓扑,快速扫描设计变量,以帮助工程师确定最佳的设计方法。并且HyperLynx LineSim 可在布线前对过孔进行 3D 的建模,方便工程师精确选型和进行叠层设计。

与此同时,为达到尽早发现问题,快速解决,提升设计效率的目的,工程师还需要将布线后的一次性仿真拆分为多个阶段,对仿真流程进行“左移”。Simense EDA的Hyperlynx产品,也可在此过程中,提供最优解决方案。Hyperlynx  BoardSim可自动提取布线后的PCB设计模型,以确定高速信号电压和时序余量。并且BoardSim将新增脉冲响应分析和DDR批量仿真功能,并通过 Hybrid Solver 与 BoardSim 环境的集成。可避免在 Power-Aware 仿真中对于 DDR 总线拓扑的搭建。

最后,DDRx Wizard 可自动执行信号完整性和时序分析,指导设计师逐步分析整个 DDR 接口。近些年来,随着市场如火如荼地等待DDR5器件的正式使用,随之而来设计工程师的挑战也逐渐浮现。例如:高数据速率存储器采用串行链路滤波技术,如均衡,以确保信号质量。然而这些滤波方法仅有AMI模型建模。DDR5由于其特性,会有更快的速度和更低的电压摆幅,因此,均衡是一个愈加重要的议题。在DDR5技术的背景下,设计工程师需要使用控制器和内存的先进模型来仿真新的DDR5接口。对于设计工程师来讲,无疑于是一个巨大的挑战。而Siemens EDA的DDR Wizard解决方案,可以有效协助用户,迎接新的挑战。

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现如今,众多电子行业头部厂商,已经开始积极利用DDR5的优势,开发并更新迭代新的产品。Siemens EDA为更好地帮助客户,提高新一代DDR设备的设计效率,让设计流程更加高效,可靠。

Siemens EDA将于2021年3月17日举办“渐进式的DDR仿真”线上研讨会。闵潇文将在研讨会上系统介绍,如何采取更优的设计流程,以应对新技术带来的挑战,同时也会系统介绍Siemens EDA Hyperlynx产品的相应功能,帮助客户实现更稳定,更高效,更可靠地完成设计。

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来源:Mentor PCB及IC封装设计

标签:
#Design  #设计  #测试与检验  #明导  #渐进式  #DDR仿真 

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