MATLAB 和 Simulink 在半导体开发领域的应用

MATLAB® 和 Simulink® 简化了半导体器件的设计空间探索和自上而下的设计,使工程师们能够相互协作,结合运用建模方法和抽象级别来描述、分析、模拟和验证其多域系统。域的示例包括模拟、数字、射频、软件和热;抽象则可从晶体管级别到算法级别。

完成建模阶段后,MATLAB 和 Simulink 中定义的系统模型、验证环境以及测试用例可在 EDA 工具中重用,从而连接系统设计和实现。这些功能使得工程人员可以大幅缩短设计迭代时间、降低项目计划延迟风险,并实现规范和设计变更的持续集成。

“使用 MathWorks 工具,我们找到了最佳算法。由于模型的运行速度比电路模拟器更快,我们更快地捕获到实现故障,从而缩短了上市时间。”

Cory Voisine, Allegro MicroSystems

使用 MATLAB 和 Simulink 进行半导体开发

数字设计

采用状态图、丰富的数学函数库、信号处理算法和数字逻辑,对数字系统进行建模和仿真。使用能够在精度和仿真速度之间实现恰当权衡的抽象级别构建模型。这使得用户可以进行快速、有效的设计空间探索,从而做出正确的系统架构和 数据类型选择。此外,可以将现有 Verilog®、VHDL® 和 C/C++ 模型导入,从而实现自上而下/自下而上的混合设计流程。

使用 MATLAB 和 Simulink 执行系统芯片 (SoC) 硬件/软件联合设计和仿真,SoC 架构以及任务执行和 OS 影响将被纳入考量。这使得可以在产品开发流程的早期阶段对软件性能以及硬件使用情况进行高保真分析。


模拟和混合信号设计

使用 MATLAB 与 Simulink,轻松地将模拟、数字、软件和射频组件组合在一起进行仿真,从而加快对多个备选设计方法的评估,并优化系统性能。

从 MathWorks 参考模型以及开始设计和分析 ADC、PLL 以及 SerDes 等组件。在系统级别快速了解架构权衡,评估物理损伤(例如相位噪声、抖动、非线性和泄漏)的影响,并对不同条件和场景下的电路行为进行验证。

在 IC 和 PCB 环境(例如 Cadence Virtuoso® AMS Designer 和 Cadence® PSpice®) 中重用 MATLAB 和 Simulink 模型和测试平台。这将加速实现过程,并弥合系统工程与 ASIC 设计之间的差距。


验证

通过定义验证环境、测试用例和形式化属性,以结构化方式验证 MATLAB 和 Simulink 模型。提供了回归工具形式化引擎,可帮助您在设计流程中尽早发现缺陷。提供了覆盖率衡量需求可追溯性工具,可对验证结果进行量化。

将系统模型、验证环境和测试用例导出为 SystemVerilog DPI-C 组件,并在您的 EDA 仿真中将其重用为驱动程序、检查器或参考模型。您还可以使用协同仿真将 MATLAB 和 Simulink 模型与其 HDL 或 SPICE 表示形式进行比较。


RTL 实现

关注设计方案而不是写代码:逐步优化验证过的数字系统模型,并将它们转换为 RTL 代码。实现选择可以用 MATLAB 和 Simulink 来表示,以便生成的 RTL 代码可以精确地代表设计人员的意图。与手动编码相比,此工作流程不仅有助于快速了解不同的架构选项,还可以使整个过程更加敏捷,能快速适应变化。

使用 FPGA 在环工作流,将数字 MATLAB 和 Simulink 模型实现到最常见的 FPGA 板上。在对 ASIC 和 FPGA 两种设计进行原型开发和验证时,这极为有用。


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