Schnelle und genaue Entwurfsmethoden unter Verwendung vollständig ereignisgesteuerter Simulationen für nicht-ideale Mixed-Signal-Systeme
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Projekt FastSim-MS befasst sich mit Methoden zu schnellen und genauen Entwurf- und Simulationsverfahren für nicht-ideale Mixed-Signal-Systeme mittels vollständig ereignisgesteuerter Simulationen kombiniert mit auf Transistorebene charakterisierten Subsysteme. Hierzu wurde das bestehende Knowhow im Bereich der sehr schnellen und effizienten Simulation von Phasenregelkreisen für weitere typische Mixed-Signal-Systemen wie zum Beispiel die DLL- oder die CDR-Topologien modular erweitert. Daraus ist das Simulationstool EDAMS entstanden, welches eine benutzerfreundliche GUI besitzt. Um die Teilautomatisierung im Co-Designprozess zu ermöglichen, arbeitete die Universität Paderborn eng mit ihrem Projektpartner der Universität Aix-Marseille zusammen und integrierte die entwickelte Simulationsmethode in deren Designprozess auf Transistorebene. Hierzu wurde das EDAMS-Tool mit einer Austauschschnittstelle versehen, die es den Ingenieur ermöglicht, die wichtigsten nicht-idealen und nichtlinearen Effekte aus der Transitorenwelt in den vollständig ereignisgetriebenen Simulationen zu integrieren, um bei stets sehr großer Schnelligkeit, minimaler Anzahl erforderlicher Systemparameter und realitätsnaher und genauer Verhaltenssimulation des MS-Systems durchzuführen. Dies wurde am Beispiel einer CP-PLL in 130 nm CMOS demonstriert und veröffentlicht. Die Co-Simulationsmethode, die im Rahmen des Projekts FastSim-MS entwickelt wurde, ermöglicht es Wissenschaftlern, ein besseres Verständnis für das komplexe Verhalten von Mixed-Signal-Systemen zu gewinnen. Dies ist von entscheidender Bedeutung, um das Design dieser Systeme zu verbessern und den Entwicklungsprozess erheblich zu verkürzen. Die gewonnenen Erkenntnisse und Methoden wurden in Form eines Konferenz-Tutorials zusammengeführt und veröffentlicht, um Ingenieure in diesem Bereich zu helfen und ihr Verständnis und ihre Fähigkeiten im Bereich des Mixed-Signal-Systemdesigns zu erweitern.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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System-Level considerations for the modelling, the design and the characterization of PLL-Devices. Tutorial presented in: 19th IEEE Interregional NEWCAS Conference 2021 – June 13-16, 2021
Hedayat, C.; Kaufmann, I.; Hangmann, C.; Hilleringmann, U. & Deutschmann, P.
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Efficient Co-Design Methodology combinig Fast and Accurate System-level Simulations with Transistor-level Characterization. 2023 30th IEEE International Conference on Electronics, Circuits and Systems (ICECS), 1-4. IEEE.
Guerin, Mathieu; Haddad, Fayrouz; Sazzad, Md-Hossain; Kaufmann, Ivan; Hedayat, Christian; Rahajandraibe, Wenceslas; Vauché, Rémy & Hilleringmann, Ulrich
