数模混合SOC的仿真验证

随着信息社会对便携产品和嵌入式系统需求的不断增多,通信及消费电子日益融合,为了满足这些需求,依靠减少器件特征尺寸、缩小加工特征线宽、增大晶圆片的直径及完善封装测试技术,集成电路向着超大规模、深亚微米、数模混合方向发展。特别为了适应集成电路产品创新速度及快速提高的设计效率的要求,集成电路的设计已经向着片上系统(System-on-Chip,SOC),甚至片上网络(Network-on-Chip,NOC)的方向发展,在单个芯片上实现一个系统所需要的信号采集、转换、存储、处理和输入/输出(I/O)等功能电路,把整个电子应用系统集成到一颗芯片中。<br> SOC芯片集成规模的日益庞大,设计复杂度的显著提高,运行速度的不断提升,功能的日趋强大,这些无疑将急剧增加验证的任务量,加大了验证的复杂度。尤其对于系统芯片,它不仅包含数字电路、模拟电路、还包括厂商的IP模块,甚至还包括射频电路,对这种数模混合电路采用何种验证方法,如何尽快准确评估系统功耗信息,系统电源供电的可靠性和电源管理部分的验证,数模混合电路交互部分的验证,全芯片级的功能验证,无疑对电路的验证提出了新的要求和挑战。<br> 本文首先讨论了数模混合电路的发展以及仿真验证遇到的挑战。简要介绍了数模混合电路的仿真验证方法。简述了参与的数模混合设计的工程实践项目,依据项目数模仿真验证的实践,深入进行了以下几个方面的工作:从卡类产品的应用需求出发,研究了数模混合电路的功耗分析方法、数模混合电路的动态功耗分析,以及数模混合电路供电系统的可靠性分析;从模拟电路设计对工艺和Foundry的高度依赖出发,研究了模拟IP参数的可配置化,这些配置信息来源于数字电路,这就涉及到数字和模拟电路之间大量的接口信息需要确认,研究分析数模混合电路的仿真平台的搭建、数模接口交互部分的仿真验证,以及全芯片级的功能仿真。根据工程实践总结了数模混合电路的设计流程,并提出了如何选择数模混合电路仿真环境的选择,并对后续工作提出展望。<br> 目前该项目已经投片,测试结果满足设计要求,已经处于量产阶段。