现代时代引入射频ic设计和验证

几十年来,开发商的无线电频率(RF)芯片和其他模拟/混合信号集成电路(AMS) (ICs)使用传统的技术设计和验证。大多数射频ic设计师继续工艺品主动和被动装置,手动地点和路线电路,依赖启动实验室验证pre-silicon香料模拟。人们常说,模拟设计作为一门科学,更是一门艺术,但即使是最聪明的手工技术需要时间和精力,可能会影响项目成本和进度。开发团队发现遗留流是不足以满足现代射频设计的需要。今天的芯片是复杂的芯片本身和hyperconvergence结合射频、模拟和数字逻辑到单一的设备。这种融合加剧系统复杂性和驱动需要重新考虑射频ic设计和验证。操作的频率也从low-GHz上行到毫米波频率,进一步复杂化的射频ic设计和验证。

更高级别的集成在更高频率施加很多压力模拟和射频团队“左移位”他们的设计和验证过程。现代射频ic开发流必须缩短周转时间(乙)为每个设计迭代,同时实现最好的电路性能。此外,许多射频电路应用在有高安全性和可靠性对整个硅生命周期至关重要。例如,自主安全驾驶的车辆没有机会如果现实世界的数据从传感器损坏是由于故障引起的电热压力变化和缺陷在芯片制造过程中,硅或老化。

有许多要求,必须满足任何可行的现代射频ic设计和验证的解决方案。它必须支持所有主要的集成电路技术,包括finFET,平面CMOS, SOI和锗硅。过程开发工具包(此后)必须开发这些技术与芯片供应商密切合作。先进的原理图和布局编辑功能必须自动有效地减少重复和手工工作在创建和连接组件。设计师必须可能定制晶体管和电感器优越的射频性能由于现成的库设备可能无法满足需求的最先进的设计。减少设计时间,解决方案必须能够合成被动射频设备单端和差分电感等,到和输电线路。

射频ic开发高度迭代的性质,与设计师进行更改设计,运行模拟和其他形式的分析,调整布局改善的结果。减少每次迭代需要更快的答布局创建+优秀的模拟性能。射频电路包含LNA、开关、PA、混合器和VCO元素需要快速谐波平衡仿真。快速瞬态仿真也是强制性的,特别是对于完整的收发器和锁相环,包括射频、模拟和数字电路。短答,加速验证关闭,和更快的射频签收需要先进电路仿真技术的一个统一的工作流和无缝集成的电磁和布局寄生提取。

可靠和健壮的射频ic设计生成硅全生命周期需求一些额外功能。随着电路布局的发展,物理验证必须迅速、准确,内置检查电迁移(EM)、ir降,静电放电(ESD)的问题。额外的要求检查包括:

• 设备自动加热和电路分析
• High-sigma蒙特卡罗分析与过程变化
• 全套的角落包括过程角落结合电磁模型角落被动组件和互联

不足为奇的是,开发一个射频设计和验证解决方案,满足所有这些需求一直是电子设计自动化(EDA)的巨大障碍。解决了不同的需求在不同时期,往往涉及多个EDA工具厂商一直在。用户经常不得不拼凑出支离破碎的碎片,导致表现不佳,时间表,和可靠性收益。并行,需要更多工具创新和一个统一的解决方案变得更强。射频设计越来越激烈,设计进度仍然紧张,高级的节点提供了巨大的机会,但与主要技术挑战。缺乏一个真正创新的解决方案使得射频ic设计师从完全转移到现代。

射频设计和验证的世界已经被Synopsys对此定制设计革命性产品,如PrimeSim连续模拟,自定义编译器原理图和布局,和IC验证器验证工具,加快发展强劲的射频,AMS,全定制数字设计。PrimeSim香料不仅有快10倍瞬态模拟引擎,也是一种先进的谐波平衡(HB)引擎,模拟pre-layout和布线后的芯片更快。自定义编译器视觉辅助布局自动化和布局重用模板提供快10倍的布局。从Ansys电磁仿真器,包括VeloceRF和RaptorX,和从Keysight RFPro无缝地集成到定制的编译器。

这种凝聚力,全面的解决方案符合所有要求现代射频ic开发,减少答,产生高性能设计,并支持应用程序安全性和可靠性的单杠。关键需求包括被动射频设备合成、多功能分析在一个工具中,和大量的内置检查。该工具提供额外的独特功能,使射频设计和验证更有效率和更准确。从电路布局开始,这得益于先进的可视化编辑器和智能助手位置,路由和跟踪计划。设计师可以利用内置的模板库或创建和使用新模板。

优化设计以最小的答是通过大量快速射频模拟和分析选项。这些包括一流的瞬态模拟、谐波平衡和信封模拟,噪声分析、蒙特卡罗分析,帐龄分析,支持2.5 d / 3 dic的设计。统一的3 d快速场解算器寄生提取和对称的净提取提供了标准的设备。设计规则检查(DRC)和电迁移和ir降(埃米尔)检查期间执行布局减少布线后仿真惊喜和减少迭代签收。哈马德•本•哈利法•阿勒萨尼分析,再加上模拟故障分析,确保关键安全电路的可靠性。整个流程是用于广泛的流程和技术,使用此后由台积电等与铸造密切合作伙伴,三星和GlobalFoundries。

目前部署在生产使用,Synopsys对此定制设计工具射频设计和验证进入现代集成电路时代。从原理图设计布局发生五倍与传统手工流和典型设计关闭时间减半,同时保持所有金色的精度水平。射频工程师终于可以受益于现代设计和验证流在创建最优设计。为进一步的信息,请访问https://www.synopsys.com/rf-design.html。