IBIS是一个用于仿真的描述性文件,它从元件的行为出发描述了器件输入输出端口的电气特性,不会涉及具体电路结构以及芯片的工艺参数等信息,半导体制造商很容易提供这种模式给客户,而不暴露自己的知识产权。IBIS模型是由器件内部的电气参数数值构成的数据列表,这些数据可以反映器件的开关速度、驱动能力等特性。研究的IBIS模型的核心是缓冲器模型,即创建IBIS模型时,研究对象是缓冲器模型。IBIS缓冲器模型的行为级特性主要描述一些V/I和V/t曲线,通过V/I曲线的形式表示缓冲器的输出阻抗,通过V/t曲线的形式表示高低电平转换特性。在获取建模数据时,一般会根据晶体管级的HSpice等文件通过EDA厂商提供的符合IBIS规范的仿真软件来进行转换,这种通过仿真得到的建模数据,精确度高,不受外界条件的影响。由于高速串行信号的速率不断提高,幅度不断变小,对于高于1GHz的信号其幅度衰减比较大,在接收端可能看不到一个“睁开”的眼图。对于处理高速串行信号需要在信号的发送端将信号做预加重处理,对于大于5GHz的信号还需要在接收端对信号做均衡处理。对于传统的IBIS模型是无法实现预加重与均衡操作的,但是我们又想保留传统IBIS模型的行为级模型特征,因而研究IBIS+AMI模型具有重要意义。算法模型接口(AMI)定义了高速物理层串行接口建模的标准语法,它也是用行为级的方法来仿真高速串行接口。AMI进一步简化了IO缓冲器模型,同时增加了均衡电路的复杂功能。从模型结构上来看,传统的IBIS模型包含的只有一个.ibs文件,该文件包括了V/t和V/I特性曲线。IBIS-AMI模型除了包括.ibs文件,还包括了.ami和.dll文件,其中.ami描述了动态链接库和电子设计自动化(EDA)工具之间在通用和模型特定参数方面的接口关系;.dll文件也就是.ami模型实现的预加重等功能编译生成的动态库。进行AMI扩展时,IBIS规范将串并行转换器的建模分成两部分:模拟部分和算法部分。SerDes模型的模拟部分假定为线性时不变系统,并且组成了一个终端,该终端模型由电阻、电容或电感组成。SerDes模型的算法部分包含各种均衡器、时钟恢复等电路,发送端(TX)和接收端(RX)算法模型包含可能存在的任何行为级的均衡电路,例如前向反馈均衡(FFE)或判决反馈均衡(DFE)。本文首先介绍IBIS的设计目的和组成结构,然后深入研究了IBIS的建模技术,以USB3.0等相关SerDes器件为例介绍了I/V和V/T等相关数据的获取和使用的建模工作,并验证模型是否正确;接着论证IBIS-AMI的结构和工作原理,以及均衡技术在AMI中的应用和AMI参数树的应用,来说明AMI建模的可行性;然后分别对USB3.0的发送端(TX)和接收端(RX)进行AMI的建模仿真;通过分析发送端的去加重特性,在Sigrity AMI Builder中建模为可配置的FFE AMI模型;接收端IP核心为连续时域线性均衡器(CTLE),通过基于零极点配置其传递函数模型,而其他辅助电路则根据AMI参数树的定义用C代码编程来实现;最后在Sigrity AMI Builder编译为定制CTLE AMI模型,并通过仿真分析完成了相关的验证工作。