仿真技巧 | Ansys SIwave中使用IBIS模型进行DDR仿真的方法

 

本文介绍如何使用Ansys SIwave DDR wizard导入IBIS模型进行DDR相关仿真。DDR wizard是专门用于分析驱动器和接收器的时域瞬态响应的设计工具，通过SIwave中的动态连接可以在AEDT中进行协同仿真，使用SIwave生成的SSS/Touchstone格式的S参数模型在AEDT中搭建电路，分析眼图。

1、以DDR4为例，仿真需要微处理器和内存颗粒，关注的信号网络包括DQ、DQS、Clock以及Address。仿真开始前，需要将IBIS文件复制到IBIS-Driven的驱动目录下，该目录默认路径是：

C:Program FilesAnsysEMv221Win64buflibIBIS。完成之后打开.siw文件：某电子产品的几何模型如下图所示。

 

 

2、首先为信号分组，先在Power/Ground栏下点击Auto identify自动识别电源地信号线，然后点击Differential nets栏，识别差分对信号，点击Auto identify进入设置窗口，分别输入识别差分信号+和-的对应符号，点击Auto identify。

 

 

3、设置好之后点击Simulation菜单栏下的DDR wizard按钮，进入到DDR仿真工作流程。

4、DDR Type下拉菜单可以选择对应的信号接口，目前支持从DDR3 到GDDR6等多种接口。然后选择对应的信号速率，勾选需要仿真的信号以及对应的DQS和时钟。（若不使用IBIS模型，可勾选底部Ideal Components。）

5、点击Settings进入如下窗口，将ODT和DRV长度设置为48，点击OK。设置完成后点击Next进入下一流程：

6、在IBIS Setup栏的IBIS Component下拉列表中选择对应的IBIS模型：

 

点击DQ/DQS Write Mode栏，将IBIS模型的分配方式改为Net Group：

点击DQ/DQS Read Mode栏，修改器件类型和IBIS模型信息，如下：

7、然后设置电源，有两种方式可选：理想电源和非理想电源。理想电源设置简单，仿真速度也更快，但不包含SSO噪声和PDN阻抗信息；非理想电源仿真时间长，仿真结果包含SSO噪声和PDN阻抗，对于Drivers必须使用IBIS模型。接下来介绍使用非理想电源仿真的方法。

在DDR wizard界面点击Next进入到电源地网络设置窗口，修改Supply和Power Net。

点击Next进入到VRM参数设置窗口，构建VRM模型。VDD选择G43225-001，电源线改为BST_V3P3_S5，VTT选择E17764-001。点击Next。

8、进入到仿真设置窗口：勾选Use Touchstone model，勾选Plot Receiver Waveforms和Plot Power Rail Waveforms。然后点击Edit按钮设置S参数扫描频率，设置好点击OK退出。

9、在DDR wizard窗口点击OK开始仿真，仿真完成后会提取出S参数，并自动转到AEDT界面生成Schematic。

为了避免不必要的PDN噪声，需要添加电容，将代表电源的三个引脚的复制到旁边，然后在Component Libraries中选择电阻和电容添加到电路图。

然后将新绘制的电路图复制到Write Mode的Schematic中：

10、在DDR wizard窗口点击OK开始仿真，仿真完成后会提取出S参数，并自动转到AEDT界面生成Schematic。对于Read Mode和Write Mode设计，分别右键点击Analysis，选择Analyze，运行仿真。仿真完成后即可在Result中查看仿真结果。