使用芯禾Expert系列软件实现高速链路仿真

图12界面中完成上述种种设置后，将对应的设置项赋给需要做背钻的信号孔，就完成了信号孔背钻的整个设置过程。

从上面的背钻设置细节中可以看到，Via Expert软件在背钻参数设置方面充分考虑到了用户使用的便捷性、实际生产加工的制成等因素，可以让用户快速、高效、准确地完成背钻设置，保证了仿真模型与加工实物的一致性。这一特色不仅体现在Via Expert软件背钻参数设置上，也贯彻在芯禾Expert整套软件中。

Ø用Channel Expert搭建传统背板链路拓扑

对高速Serdes链路各个部分完成三维建模和仿真后，就可以在Channel Expert软件中将通道各个部分的模型搭建起来，从而仿真整条链路的电气性能。

与Via Expert一样，在Channel Expert中针对不同的通道链路类型，也开发了对应的通道建模Template。如图13所示，在Add Channel by Template菜单下有四种类型的通道链路建模Template。对于单板内部芯片与芯片之间互连的高速链路，可以选用Chip to Chip Template；对于传统背板链路，可以选用Traditional Backplane Template；对于正交直连的背板链路，可以选用Orthogonal Direct Backplane Template；对于带中置背板的正交背板链路，可以选用Orthogonal Mid-Plane Backplane Template。

针对本文中的传统背板链路，选择Traditional Backplane Template后，就会弹出图14所示的传统背板链路拓扑搭建向导界面。根据图14界面例图中的数字标号，用户在界面下半部分从左往右依次设置单板上的过孔模型、走线模型、连接器通孔模型、连接器模型等。

对于链路不同部位的过孔模型、连接器通孔模型、连接器模型，通过图14界面下半部分各个Via栏中的Add命令，将前面几个步骤中仿真得到的S参数文件依次导入。在导入S参数文件的时候，用户还可以根据导入界面上的设置项对S参数端口顺序进行调整。对于链路不同部位的传输线模型，在图14界面下半部分各个Trace栏中可以设置该传输线对应的叠层、线宽、间距、长度等参数。传输线模型可以是一对差分线，也可以是多对差分线。用户不仅可以设置传输线所在介质的介电常数和损耗角，还可以设置铜箔的粗糙度。

图13 Channel Expert中通道建模Template

图14 传统背板链路拓扑搭建向导

完成各种参数设置之后，点击图14界面上的OK按钮，就会在Channel Expert主界面该工程项目下自动建出图15所示的传统背板系统一对差分链路的仿真拓扑，或者类似于图16所示的多对差分链路的仿真拓扑。在图14界面中设置的各种孔的S参数文件、传输线的仿真参数都会自动带到图15和图16链路各个部分中去。用户只需要设置一下仿真的频段，点击仿真按钮后，就可以得到整个链路的频域仿真结果。仿真结束之后，Channel Expert会自动地调用Snp Expert，将仿真得到的S参数文件自动导入Snp Expert中，让用户进行进一步的数据分析和后处理工作。

图15 一对差分传统背板链路仿真拓扑

图16 四对差分传统背板链路仿真拓扑

差分链路拓扑搭建功能在各类EDA仿真软件中都有，其中最为典型的就是图17所示的ADS的手动搭建方式。ADS中也有S参数、传输线等多个模块，这些模块之间需要用户根据端口顺序手动连线。这一过程较为繁琐，一旦出现端口顺序弄错，往往要从头检查整个拓扑连线。

图17 ADS中搭建的差分链路仿真拓扑

Channel Expert通过模板的方式辅助设计者进行链路拓扑的搭建，对导入的S参数还能够进行端口顺序的调整，从而使得整个拓扑各个部分之间的连接关系清晰、顺畅。在设置好参数后，整个拓扑自动生成，不再需要设计者在各个部分之间手动连线，简化了拓扑搭建的繁琐操作，实实在在地提高了仿真效率。

如果Channel Expert自带的Template无法与特定链路的拓扑完全一致，仿真人员可以先选用最接近的Template，在软件自动生成拓扑后，再在已生成拓扑基础上进行手动编辑，增加或删除不必要的链路部分。可以说，Channel Expert的链路拓扑搭建方式即有自动化的，也支持手动编辑，具有相当高的灵活性。

Ø在Snp Expert中查看仿真结果

Snp Expert是目前业界最好的S参数后处理软件，是仿真人员对仿真结果分析的一大利器。Snp Expert支持S参数文件的批量导入、混合模的插损/回损/串扰/ICR/ICN等曲线的快速绘制、S参数的级联和分解、S参数去嵌、仿真结果规范一致性分析、基于PRBS码型的眼图绘制等功能。

在Snp Expert中新建一个工程，将仿真得到的通道S参数文件导入，导入界面如图18所示。Snp Expert会根据S参数文