趣談混合信號(hào)模型與仿真實(shí)踐

在工作中會(huì)遇到不少建立模型，建立頂層仿真并在后期進(jìn)行驗(yàn)證的工作。應(yīng)版主把個(gè)人零星的一些感受總結(jié)一下。

主要工作角色還是模擬設(shè)計(jì)工程師，日常負(fù)責(zé)的也主要是模擬模塊的設(shè)計(jì)。因此建模使用的比較多的還是Verilog和VerilogA。會(huì)寫一些數(shù)字模塊作為輔助。數(shù)字域和模擬域通常是嚴(yán)格分離的。

真正的VerilogAMS混合信號(hào)的模塊幾乎沒有。SystemVerilog，UVM之類的技術(shù)似乎更加偏向數(shù)字領(lǐng)域?？催^EENET實(shí)現(xiàn)的一些模擬模型。 感覺就是：我的天啊

數(shù)字行為模型用于描述數(shù)字電路；以及模擬電路的功能，如使用wreal或者System Verilog。

宏模型用于簡(jiǎn)化模塊，描述模擬電路的功能和性能。實(shí)踐中設(shè)計(jì)者多使用VerilogA。有時(shí)候提供spice類的模型。

微模型從器件層次描述單元的功能和性能?；旧隙际鞘褂胹pice/spectre模型。

使用數(shù)字行為模型，進(jìn)行基本的功能驗(yàn)證。

使用宏模型和微模型進(jìn)行性能驗(yàn)證。

使用混合信號(hào)模型搭建測(cè)試仿真平臺(tái)。

客戶需要的模型多種多樣?；臼菑?a target="_blank">IC設(shè)計(jì)中的模型轉(zhuǎn)化而來。

這里只涉及芯片設(shè)計(jì)階段的仿真驗(yàn)證。

數(shù)字行為模型的仿真驗(yàn)證一般在設(shè)計(jì)初期進(jìn)行，通常只用于驗(yàn)證系統(tǒng)功能，提高驗(yàn)證覆蓋率。而且有待于后期使用混合信號(hào)仿真進(jìn)一步驗(yàn)證。

數(shù)?；旌夏Ｐ偷姆抡骝?yàn)證在設(shè)計(jì)中與電路設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。可以使用數(shù)字頂層的架構(gòu)，有利于批量仿真進(jìn)行功能驗(yàn)證。缺點(diǎn)是配置復(fù)雜，模擬電路設(shè)計(jì)師對(duì)數(shù)字的設(shè)置和配置可能不是很熟悉。

如果采用模擬頂層的方式優(yōu)點(diǎn)是直觀，便于電路的調(diào)試，內(nèi)部修改比較容易。缺點(diǎn)是批量仿真比較難，需要額外的仿真測(cè)試平臺(tái)模型支持。

全模擬仿真，在頂層使用微模型進(jìn)行仿真。最耗時(shí)間也最能夠體現(xiàn)真實(shí)的功能和性能。通常這里最能夠體現(xiàn)實(shí)際問題。

仿真驗(yàn)證流程如上圖。大致思路是：模型先于電路；模型和電路要互相對(duì)比驗(yàn)證；模型要體現(xiàn)電路的實(shí)現(xiàn)方法；多次迭代進(jìn)行。

搭建任何一種模型都對(duì)工程師的能力有相應(yīng)的要求。能力不足可能寫出錯(cuò)誤的模型，或者掩蓋了真實(shí)的問題，或者消耗過多的設(shè)計(jì)時(shí)間。

采用任何一種建模方式都意味著額外的設(shè)計(jì)時(shí)間。在消耗的時(shí)間和不使用這種技術(shù)帶來的風(fēng)險(xiǎn)之間要權(quán)衡利弊。并不是使用了越多的技術(shù)就能帶來越好的結(jié)果。

模型和電路要迭代對(duì)比驗(yàn)證。模型要反映電路的實(shí)際實(shí)現(xiàn)方法。

選擇了一種建模技術(shù)后，要考慮可復(fù)用性。盡量在模塊階段搭建可復(fù)用的模型，為將來的/其他人的項(xiàng)目節(jié)省時(shí)間。