模拟混合验证官︱Table Model是什么?可以和大数据联系起来
除了刚才介绍的Model的级别,还有一个非常另外的一种思路,"TableModel"的存在,它有点类似于大数据的概念。传统的Model,尤其需要用Analog仿真器的Model,一般都先是根据器件的物理特性做的参数,有物理的概念在里面,还要考虑高阶效应,更要考虑Model的数学表达式的连续性和光滑性、使得尽量少的出现Convergence的问题。所以有时候和Silicon的吻合程度就不一定那么高。
而Table Model呢?我才不去想那些乱七八糟的各种物理学特性呢,我直接把Silicon测试出来的数据都列举出来,建立一个数据,你在什么样的温度、电压下有什么Silicon数值表现,我就直接写到表格里面;到时候仿真器用的时候直接查表就行了。或者我才不Care你电路是怎么用Transistor大器来,也不管你是一个比较器,还是一个Amp,我只关心你输入什么值,能输出来什么值就行了;至于他们之间的数学表达式关系,你以前是可以用VerilogA、VerilogAMS写,而在我这里,你不用想他们的数学表达式了,我不在乎!我有表,一表在手,有input有output。
看看Table Model的表现,你是不是想起来一本书?那就是《大数据时代》,它的作者舍恩伯格就曾经指出过一条有意思的理论,那就是在当今信息和数据极大丰富的时代,咱们在逐步放弃对因果关系的过分渴求,取而代之去关注"相关关系";也就是说不需要知道"为什么",而是强调知道"是什么"。不去看量子力学的各种效应,不去想MOS FET,电容电阻的物理特性,只是根据实际测试到的silicon的数值,直接做一个数据库,当外界加什么电压、有什么温度时候,就来什么对应的输出电流等。这就类似于大数据的概念,不关心为什么,只在乎是什么。用互联网的里面的热词,来理解半导体行业,我自己写出来的时候也是醉了。
当然Table不可能穷尽所有的数据,所以对于没有在table里面的数据,仿真器需要插入数值(interpolate)或者外推推断数值(extrapolate) ,这也是一个技术活,我们以后有空可以讲讲。总之是,TableModel可以做的和实际的silicon测试出来的数据一模一样了;不过它也有短板,那就是连续性和光滑性,毕竟它是分离的数据。对于Digital自然是喜欢的,Analog仿真器还是需要处理。
4.Model前一定要plan!plan!plan!
花了这么大的篇幅介绍完了Model的种类、让大家对Model的花样心中有数之后,我再回过头来强调一件事情,那就是做Model一定要Plan!好多Model的教材,都会把Plan作为第一章节的头等重要事情强调一遍,可见其是多么重要。而我把Plan放在这里,就像是你去商店买手机,我先给你介绍完苹果、华为、小米的各种好坏处,让你有一个大致了解之后,再去真正想你所关心的是什么;也就是你做Model到底想"洞见"什么。这也是战略性的事情,要想,想清楚。
做Model前一定要plan!plan!plan! 重要事情说三遍。Plan这种事情,说起来很容易,大家也大概知道是什么意思。但是这个东西又有时候比较虚,你学习了一句语法怎么写,然后你尽快应用到了实际中,这种疗程短、见效快,所以喜闻乐见。但是plan呢,你读了plan的大致内容,Cadence、老板等也教了你一些方法,但是这些都是疗程长、见效慢的东西,没有日积月累,很难突破。但是这种就像是电脑的操作系统,在最底层,平时看起来最不起眼,但是这种东西一旦升级好了,就是融会贯通,就是"质"的飞跃。
Model是有好多好处,把仿真速度提高、把精度提高、可移植性(Portability)好、能够在项目初始阶段就做整体仿真、能让数字模拟工程师结合起来,让软硬件工程师结合起来…问题是你最关心的是什么?哪个级别的Model是你所需要的,是你的DVPlan里面最最在乎的?
包括整个IC,在做设计的时候,要做好Block划分;非常复杂的blocks要在细分可以manageable的sub-blocks;如果一个Block准备用Model代替了,那么这个Model下面,就基本不要再包含电路了。如果一个Block的transistor level的各种detailed的信息都很重要,那就不用Model了,直接用schematic好了;如果做Model,一定要搞清楚为了啥。一定要想清楚DV在这里是Test什么的,Model到能够Test就行了。
Model是否需要统一的规范?因为你今天做个Model,明天还想着Reuse呢。但是一旦想统一规范,可能就需要花费更长的时间和精力,你们项目允许么?长远看值得付出不?哪些Model不要弄?例如对于非线性的Non-linear可能要考虑下是否可以转化为线性的。对只有弱相关的东西(weak dependencies)可以近似成一个常数;对于delay,除非对Function比较重要
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