Симулятор призрачной цепи

Spectre — это SPICE класса симулятор цепей , принадлежащий и распространяемый компанией-разработчиком программного обеспечения Cadence Design Systems . Он предоставляет базовый анализ SPICE и модели компонентов. Он также поддерживает язык моделирования Verilog-A . Spectre поставляется в расширенных версиях, которые также поддерживают радиочастотное моделирование ( SpectreRF ) и моделирование смешанных сигналов (AMS Designer).

Технические характеристики

Список поддерживаемых моделей устройств

• Модели с расширенными узлами, включая последние версии моделей BSIM CMG, BSIM IMG и UTSOI.
• Модели MOSFET , включая последние версии BSIM3, BSIM4, BSIM Bulk (BSIM6), PSP и HiSIM.
• Высоковольтные модели MOS , включая последние версии HiSIM HV, MOS9, MOS11 и EKV.
• Кремний на изоляторе (SOI), включая последние версии BTASOI, SSIMSOI, BSIMSOI, BSIMSOI PD и HiSIM SOI.
• Модели биполярных переходных транзисторов (BJT), включая последние версии моделей VBIC, HICUM, Mextram, HBT и Gummel-Poon.
• Модели диодов , включая модели диодов Phillips level 500 и CMC.
• Модели JFET , включая JFET, JFET Phillips уровня 100 и отдельные модели JFET с двойным затвором.
• Модели IGBT , включая модель PSpice® IGBT и модели HiSIM IGBT
• Резисторы, включая линейные резисторы, диффузионные резисторы, двухполюсные и трехполюсные резисторы CMC, а также модели физических резисторов.
• Модели GaAs MESFET включают последние версии GaAs, TOM2, TOM3 и Angelov.
• Модели GaN MESFET, включая модели Ангелова, ASM и MVSG.
• Модели из кремниевого TFT, включая модели из поликремния RPI и из аморфного кремния. тонкопленочные модели
• Verilog-A Модели компактных устройств
• Источники доменов Z и S
• Пользовательский интерфейс скомпилированной модели (CMI), позволяющий быстро включать определяемые пользователем модели.
• Джозефсон-Джанкшенс
• Специализированные модели надежности (AgeMOS) для моделирования влияния HCI и BTI
• Различные силовые модели, включая реле, трансформатор, нелинейный магнитный сердечник и обмотку.
• Различные радиочастотные модели, включая блок постоянного тока, проходной элемент постоянного тока, а также микрополосковые и полосковые элементы (модели изгиба, креста, угла, кривой, разомкнутой линии, тройника)

Поддержка языка и списка соединений

Форматы списков соединений , языки поведенческого моделирования, форматы паразитных списков соединений и файлы стимулов являются общими для платформы моделирования Spectre. Поддерживаемые форматы включают:

1. Форматы списков соединений Spectre и SPICE
2. Модели Spectre, SPICE и PSpice
3. Поведенческие модели и структурные списки соединений, совместимые с Verilog-A 2.0 LRM
4. Паразитные форматы DSPF/SPEF
5. Файлы данных S-параметров в форматах Touchstone, CITI-file и Spectre.
6. SST2, PSF, PSF XL и FSDB сигналов Форматы
7. Цифровой вектор (VEC), дамп изменения значения Verilog (VCD) , расширенный дамп изменения значения Verilog (EVCD) и цифровой стимул

Варианты моделирования спектра

1. Опция Spectre X-RF обеспечивает точное и быстрое моделирование цепей RFIC и включает в себя периодический анализ установившегося состояния, слабого сигнала и шума, а также возможности анализа гармонического баланса (HB) для максимизации производительности без потери точности. Используя преимущества архитектуры Spectre X, анализ HB можно распределить по нескольким ядрам, чтобы ускорить выполнение задачи моделирования.
2. Опция Spectre CPU Accelerator обеспечивает многопоточное моделирование для анализа переходных и периодических устойчивых состояний, что чрезвычайно полезно для проверки паразитных проектов с обратными аннотациями на нескольких процессорах.
3. Опция Spectre Power обеспечивает специальный анализ электромиграции и падения ИК-излучения (EM-IR) на уровне транзисторов, который можно использовать в командной строке или в прямом потоке, используя специальное решение Cadence Voltus-Fi для обеспечения целостности питания.
4. Часть решения Cadence Safety Solution, обеспечивающая быстрое обнаружение неисправностей и моделирование для ускорения функционального безопасного закрытия аналоговых/смешанных сигнальных систем.

Призрачная продукция

Платформа моделирования Spectre

Призрачная продукция	Функции
Симулятор Призрака X:	Решает крупномасштабные задачи моделирования проверки для сложных аналоговых, радиочастотных и смешанных блоков и подсистем. Масштабируемое и массово-параллельное моделирование для современного облака Увеличение скорости в 3–10 раз и увеличение производительности в 5 раз при сохранении точности на уровне Spectre Golden SPICE.
Симулятор Призрака FX	Прирост производительности: ускорение до 3 раз по сравнению с новейшими симуляторами FastSPICE при обеспечении равной или большей точности и высокой производительности. Масштабируемость: до 32 ядер с многопоточностью для распараллеливания моделирования переходных процессов для повышения производительности. Простота в использовании: готовая к использованию интуитивно понятная модель требует минимальной настройки для достижения оптимального баланса точности и производительности. Простота внедрения: бесшовная интеграция с пакетом продуктов Cadence Virtuoso ADE обеспечивает внедрение в потоки Spectre и SPICE. Расширенная проверка: широкие возможности проверки и всесторонний анализ.
Спектр АМС Дизайнер	Обеспечивает качество проектирования с помощью проверенных технологий аналогового моделирования Spectre и цифрового моделирования Xcelium. Поддерживает как модель использования аналогового потока проектирования в пакете продуктов Virtuoso ADE, так и модель использования цифровой проверки в среде Xcelium. Обеспечивает более высокий уровень абстракции и ускоряет моделирование для достижения быстрого времени обработки благодаря обширной поддержке языков, таких как Verilog, VHDL, SystemVerilog, SystemVerilog Assertion, Verilog-AMS, VHDL-AMS, SystemVerilog Real Number Modeling (RNM). Ускоряет моделирование радиочастотных цепей с полной точностью SPICE за счет сочетания анализа огибающей радиочастотных трансиверов с цифровым моделированием основной полосы частот.
Спектр RF вариант	Высокопроизводительное моделирование линейных и нелинейных радиочастотных цепей Позволяет проверять проекты со сложными модулированными сигналами. Проверка радиочастотных проектов в контексте пассивных схем внутри и снаружи кристалла
Ускоренный параллельный симулятор Spectre	Обеспечивает 10-100-кратное увеличение однопоточной производительности (в 10 раз выше, чем у Spectre Circuit Simulator) с готовыми к использованию SPICE точностью и сходимостью. Обеспечивает высокоточное моделирование крупных аналоговых проектов и подсистем после компоновки без ущерба для точности. Обеспечивает масштабируемую производительность благодаря многоядерной архитектуре, обеспечивающей более высокий уровень интеграции и проверки аналоговых проектов. Использует сертифицированные литейным производством модели устройств (общие для всех модулей моделирования в решении Virtuoso Multi-Mode Simulation) для обеспечения точности аналоговых проектов с полупроводниковой точностью. Сертификат TÜV SÜD «Соответствие цели – TCL1» на соответствие требованиям функциональной безопасности автомобильной промышленности ISO 26262.
Пакет продуктов Virtuoso ADE	Исследование схем аналоговых, смешанных сигналов и радиочастотных микросхем стало проще Обширное исследование конструкции, моделирование и проверка Аналоговая панель проверки спецификаций Новый уровень статистического анализа для высокодоходных и продвинутых узлов. Сертификат TÜV SÜD «Соответствие цели – TCL1» на соответствие требованиям функциональной безопасности автомобильной промышленности ISO 26262. Часть решения Cadence Safety Solution, автоматизирующего настройку тестов функциональной безопасности и отладку аналоговых/смешанных сигналов.
Решение Legato для обеспечения надежности	Улучшает тестовое покрытие производственных испытаний за счет аналогового моделирования дефектов. Расширенный анализ старения позволяет лучше прогнозировать срок службы устройства Выполняет динамическое электротермическое моделирование конструкции для предотвращения термической перегрузки во время эксплуатации. Аналоговое моделирование дефектов интегрировано в Spectre AMS Designer, что позволяет моделировать проекты со смешанными сигналами. Основан на платформе проектирования индивидуальных микросхем Virtuoso и ускоренном параллельном симуляторе Spectre (APS) для быстрого и простого внедрения. Часть решения Cadence Safety Solution, обеспечивающая автоматическую идентификацию неисправностей и диагностику режимов отказа аналоговых/смешанных сигналов.
Расширенный симулятор разделения Spectre (XPS)	Высокопроизводительное и мощное моделирование до и после компоновки для проектирования и определения IP-характеристик на уровне блока и всего кристалла, что обеспечивает значительное сокращение времени выполнения моделирования по сравнению с традиционным симулятором FastSPICE. Полная совместимость с платформой моделирования Spectre с использованием унифицированного интерфейса моделирования. Комплексный набор статических и динамических проверок схемы на уровне транзисторов для выявления проблем на ранних этапах проектирования. Предсказуемая точность и время выполнения с возможностью выбора скорости для удовлетворения различных потребностей. Бесшовная интеграция проектирования и проверки в пакете продуктов Virtuoso ADE.
Специальное решение Voltus-Fi для обеспечения целостности электропитания	Электросеть и сигнальная сеть на транзисторном уровне. Точность, производительность и точность электромагнитного и инфракрасного излучения благодаря симулятору Cadence Spectre и его запатентованной технологии итерационного решения матриц на основе напряжения. Включение и сертификация Foundry по правилам EM и точности падения IR на усовершенствованных узлах FinFET и FD-SOI Полная интеграция с платформой Cadence Virtuoso Digital Implementation для высокоэффективного ЭМ-ИК-анализа, отладки и исправления аналоговых и смешанных сигналов. Комплексный единый путь в потоке Virtuoso от системы физической проверки Cadence/Assura DRC/LVS к решению Quantus Extraction Solution к Virtuoso ADE/Spectre EM-IR, индивидуальному решению по обеспечению целостности электропитания Voltus-Fi и пакету Virtuoso Layout Suite. Создание макромодели представления энергосистемы для высокоуровневой регистрации мощности полночипового инструмента Voltus.

История

Spectre был разработан в Cadence Design Systems Кеном Кундертом и Джейкобом К. Уайтом . Программное обеспечение постоянно совершенствуется и развивается, обеспечивая высокое качество и точность аналогового моделирования.Spectre в настоящее время является ведущим симулятором цепей, конкурирующим с HSPICE и некоторыми другими.

Ссылки

• «Справочник по симулятору цепей Spectre®» (PDF) . eece.cu.edu.eg. ​Проверено 10 декабря 2021 г.