[CADENCE混合信号/MEMS协同设计技术] 协同刺激信号
随着汽车与消费电子越来越多的使用微机电系统(MEMS),工程师需要一个强大的使用系统级芯片技术(SoC)和系统级封装(SiP)技术的MEMS与混合信号协同设计流程,这样在MEMS设计子流程和传统的混合信号子流程之间就需要一个清晰的接口。Cadence VCAD Services已经开发了一种技术用于应对MEMS技术(面向SoC与SiP应用)的特殊需要,这种技术叫做SIMPLI。这种技术能够确保MEMS和电子设备的协作设计与优化高效地进行,而且更容易在这两种技术领域之间交互。
1混合信号/MEMS协同设计技术
Cadence混合信号/MEMS协同设计技术包含三个子流程:
● MEMS设计
● MEMS IP发布与导入
● 混合信号设计
MEMS设计子流程采用了由上而下的方法,从行为建模开始,一直到有限元仿真。对于MEMS设计,基于Cadence 技术的设计子流程随时可用,而且该流程非常便利,通过使用SIMPLI (VCAD Productivity IP) ,很多第三方的MEMS工具都可以对应。该MEMS设计子流程在18个设计任务中得到展示。一个X轴的MEMS加速计设计展示了这些设计任务从规格到发布的全过程。
混合信号设计子流程采用了一种中部汇合法,是Cadence AMS设计技术的一种变化形态。它降低了混合信号设计团队应用MEMS结构的门槛。此外,需要混合信号设计师处理的多数步骤(由于MEMS结构的存在)都是在SIMPLI操作环境中进行的。因此混合信号设计师不需要MEMS设计子流程的特殊培训。
2特色
2.1 混合信号/MEMS规格导向型环境
● 可实现验证IP重用
● 将验证任务自动进行
● 测试环墙可为层级式
● 可使用与数字功能验证类似的模型
● 为混合信号MEMS设计执行协同优化与射频仿真
2.2 用于MEMS领域的SIMPLI界面
MEMS与芯片中混合信号部分的协同设计存在的一个重大挑战在于他们可能无法共用相同的流程。并且,MEMS工具也无法提供混合信号团队所需要的信息。为了从MEMS工具生成所有必要的信息,同时仍然能够保护知识产权,就需要有一个额外的层。
Cadence混合信号/MEMS协同设计技术使用了一个专用于MEMS领域的SIMPLI界面。SIMPLI是VCAD效率IP的一种,以标准输入进行操作,在Cadence Design Framework中产生混合信号设计所需的窗口。SIMPLI能够自动提取与已发布的MEMS结构的接口处的寄生电容。使用SIMPLI界面,设计师可以方便地从Layout导出abstract view,将其行为或降阶模型导出为128位的RSA加密格式,同时确保信息对于混合信号设计团队进行仿真的实用性。 2.3 在设计周期初期进行全芯片仿真
为了了解设计中的概念性问题,需要尽早对整个系统进行协同设计。混合信号/MEMS协同设计技术可以实现测试平台的重用并提供不同的设置,它可以在设计仍然在开发中的阶段就进行主芯片验证,从而降低设计成本。
2.4 基于PCELL的混合信号/MEMS物理协同设计
混合信号/MEMS协同设计技术展示了一种PCELL方法用于部署复杂的MEMS结构。例如加速计。在PCELLI中可以直接进行及早的设计规则检查(DRC)。动作感知PCELL展示了如何对MEMS结构进行电气寄生参数提取。
使用FEM的tool,在仿真时,FEM感知的PCELL可以很方便的与部分PCELL进行信息交流。所有PCELL都是通过Cadence Virtuoso技术与行为模型相连接。
2.5 可执行的方案
1)MEMS设计
● 概念确认
● 功能验证
● 物理设计
● 后布局与签收
2)MEMS IP发布与导入
● 使用SIMPLI进行MEMS IP发布
● 使用SIMPLI进行MEMS IP导λ
3)混合信号设计
● 概念确认
● 功能验证
● 全芯片装配
● 后布局与签收
● 全芯片协同验证
4)产品综合
● Virtuoso多模式仿真
● Virtuoso AMS Designer Simulator
● Virtuoso模拟设计环境
● Virtuoso原理图编辑器
● Virtuoso Layout Suite
● Assura设计规则检查器(DRC)
● Assura Layout vs. Schematic(LVS)检验器
● Assura寄生参数提取(RCX)
● SIMPLI (VCAD Productivity IP)