伯克利设计自动化公司(berkeley design automation)最近发布两款新产品，即模拟fastspice和rf fastspice。这两款产品在保持原有spice精度的同时，可将spice仿真速度提高5到10倍。它们主要瞄准一些先进的应用，比如采用纳米硅技术的千兆赫兹的ic设计。
伯克利设计自动化公司创建于2005年。公司首个产品是采用“精确电路分析”技术的pll噪声分析仪，该产品基于公司某位创始人的博士论文。该技术的增强版本被应用于fastspice产品中，而以前作为独立工具的pll噪声分析仪则成为了rf fastspice附带的一个选件。
“我们一直致力于培养全面、先进的模拟和rf验证能力。”该公司首席行政官paul estrada表示，“我们决定专注于异常艰难的市场，即锁相环噪声仿真，从此处切入市场，并进一步检验我们的技术。”目前伯克利设计自动化公司拥有包括松下、nec、faraday、富士通和thine electronics在内的10多家客户。该公司认为扩大其技术的应用范围的时候已经到了。
快速spice仿真器以前就有，但伯克利设计自动化公司的产品是全新产品，estrada指出。“虽然同样是快速spice仿真产品，但我们的精度完全符合spice精度要求，绝对不会有丝毫的折扣。”他说，“而目前市场上的每个快速spice仿真器都做了假设和近似，要牺牲一定的精度才能获得更高的性能。”
目前的快速spice仿真器主要用于数字设计，estrada表示。它们需要在模块级进行广泛“调整”才能处理多个频率，模拟设计师可能用它们进行功能验证，但不能利用它们获得准确的测量，estrada表示，这种仿真器一般声称在spice精度的1%或2%内，不足以用于模拟测量。他还说：“用户关注的精度已经到了毫伏级，因此我们也必须达到这一精度级别。”
伯克利设计自动化公司的新产品通过“多速率”瞬态引擎处理多频信号，不需要做调整就能返回准确的测量结果。“该产品可用于所有先进的模拟和rf设计。”estrada说，“我们正在寻找目前市场上的仿真工具无法胜任的应用；尽管目前用户也在使用spice工具和rf仿真工具，但是用起来相当艰难。”
模拟fastspice的瞬态引擎具有时域分析功能。它能进行直流、交流和线性噪声分析。rf fastspice增加了随机非线性引擎、谐波平衡引擎、统一的时间与频率分析和周期分析功能。它还能提供周期性稳态、交流、传输函数和噪声分析以及振荡器相位噪声和抖动分析。
不过伯克利设计自动化公司并不主张把它的这两款新产品直接作为spice的替代品。公司的策略是为那些难度较大、可能需要数小时仿真时间的模块提供附加功能，estrada表示。
fastspice产品与cadence设计系统公司的模拟设计环境集成在一起，无需专门的模型。它们兼容新思科技的hspice网表和cadence的spectre网表，可接收verilog-a的s参数和bsim模型。“它们兼容目前设计师使用的所有参数。”estrada说。
仿真器采用完整的spice矩阵解决方案，保证100%的spice精度。如果用户发现有一例不是这样的情况，公司将作为缺陷加以修正，estrada表示。
加速起始于多速率瞬态引擎，estrada指出。现有的spice和快速spice仿真器使用的是单速率引擎，这两种仿真器要么精确高但很慢(spice)，要么是速度快(快速spice)但精确不高。要想使用现有的快速spice仿真器，设计师必须对模块进行“调整”，将它们分解成接近恒定频率的一个个小模块。
“发现这些问题后，考虑到有许多的多速率设计，因此我们开发了多速率引擎。”estrada说道，“这是一个相当棘手的数学问题，不过如果你有坚实的数学基础，就肯定能实现完美的精度和更高的性能。”
伯克利设计自动化公司在前不久举行的rfic研讨会上提交的一篇论文中，宣布了该公司在解决具有非常离散的时常数的“高难”微分方程方面取得的进展。文章中指出，通过把拒绝的时间步数减到最少，可以减少迭代次数，而且在电路中相对休止期间，还可以对时间步数和积分阶数进行修改。
富士通和thine公司正在使用fastspice产品，伯克利公司透露道。这些产品已可交付使用，其中analog fastspice的起价为95,000美元，而rf fastspice要在此基础上再加40,000美元。
图：fastspice符合标准流程，能够实现100% spice精度条件下的快速仿真
作者：葛立伟
