Neue Simulationsmethoden zur beschleunigten Mixed-Signal-Simulation

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Erich Barke
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 247945085

Die stetige Entwicklung in der Mikroelektronik ermöglicht eine immer größere Integration unterschiedlicher Komponenten auf einem Chip. Die Verifikation dieser Schaltungen bedarf besonderer Verfahren, um das Zusammenwirken von analogen und digitalen Schaltungsteilen zuverlässig überprüfen zu können. Die Performanz traditioneller Simulationsmethoden genügt daher immer weniger den steigenden Anforderungen einer Mixed-Signal-Simulation auf Systemebene. Dieses Forschungsprojekt basiert auf einem speziellen Ansatz zur automatisierten Modellgenerierung für die beschleunigte Mixed-Signal-Simulation von analogen Schaltungsmodellen sowie einer dazugehörigen Simulationsmethodik. Bisherige Untersuchungen zeigen vielversprechende Ergebnisse mit einer deutlichen Beschleunigung der Simulation von gemischt analog/digitalen Systemen.Bisher ist das Verfahren auf stückweise konstante Eingangserregungen beschränkt. Eines der wesentlichen Ziele dieses Forschungsprojekts ist die Erweiterung der neuartigen Simulationsmethodik um die Berücksichtigung zusätzlicher Typen von Signaleingangserregungen. Ein weiteres Ziel dieses Vorhabens ist die Integration der Simulationsmethodik in herkömmliche Simulationsumgebungen, um eine wesentliche Beschleunigung bei der Verifikation von Mixed-Signal-Gesamtsystemen zu erreichen und zu analysieren. Derzeit werden für das Verfahren lediglich kleinere Mixed-Signal-Schaltungen mit niedrigem Abstraktionsgrad der analogen Teilschaltungen untersucht. Durch die Unterstützung und Integration der herkömmlichen Simulationsumgebungen wird es möglich, auch komplexere Gesamtmodelle einfacher zu erzeugen und ihre Simulationsgeschwindigkeit zu untersuchen. Darüber hinaus wird erforscht, ob und ggf. in wie weit sich die notwendigen Schnittstellen negativ auf die erzielbare Beschleunigung der Gesamtsystem-Verifikation auswirken. Dazu sollen anschließende Untersuchungen über die Performanz der Simulatoreigenschaften innerhalb und außerhalb anderer Simulationsumgebungen stattfinden.Parallel mit diesem Antrag wird ein weiterer Antrag mit dem Titel "Neue Modellierungsmethoden zur beschleunigten Mixed-Signal-Simulation" gestellt. Er basiert auf den gleichen Vorarbeiten, hat jedoch andere Themen zum Ziel. Die Arbeitspläne der Anträge sind unabhängig voneinander.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen