IBIS功能简介及仿真案例分析

一、什么是IBIS？

IBIS(缩写Input/Output Buffer Information Specification)：输入输出缓冲器，对输入输出端口快速准确建模，便于仿真。

IBIS是行为级模型：通过V/I和V/T数据，描述器件数字输入和输出的电气特性，而不会泄露任何元器件专有的信息。

V/I、V/T关系：内容上描述的是电压与电流、电压与时间的关系，是反映芯片驱动和接受电气特性的一种国际标准。

下图是软件SIDesigner的IBIS模型器件IO，此时作为output使用。

二、为什么要使用IBIS模型？

PCB制造完成后，如果电路板性能出现故障，而故障是由一些信号完整性问题引起的，这些问题导致串扰、信号过冲/下冲或阻抗不匹配引起的反射。这些板子就必须重新设计和重新制造。这样时间浪费了，成本也上升了，这一切都是因为一个非常重要的阶段没有进行：预先模拟（presimulation）。预先模拟是高速信号系统设计的重要阶段。通过使用IBIS模型进行信号完整性仿真，可以在设计早期发现并解决信号完整性问题，避免PCB制造后返工和成本上升。然而，可用的数字IC模型非常少。当半导体厂商被索要SPICE模型时，他们并不愿意提供，因为这些模型会包含有专有工艺和电路信息。

三、IBIS模型的优点

1. 保密性：相比SPICE模型，IBIS模型不暴露电路设计细节，只提供输入/输出行为数据。

2. 性能：仿真速度快，适用于复杂PCB的信号完整性仿真。

3. 兼容性：支持多种EDA工具，便于集成到现有设计流程中。

4. 广泛支持：大多数主流半导体厂商都提供IBIS模型，便于设计人员获取。

四、IBIS模型的结构

一个完整的IBIS模型文件通常由以下部分组成：

五、IBIS工作原理

IBIS模型通过详细描述I/O缓冲器的电气特性，提供给仿真工具用于信号完整性仿真。IBIS文件需要通过Parser解析有效信息。Parser是一种语法检查程序，它用于帮助开发和验证IBIS数据文件。

六、案例分析

软件与Parser该如何配合操作？

这里以巨霖SIDesigner仿真工具为例，给大家介绍如何选择并设置IBIS模型：

首先要选择要使用的IBIS文件，这是工具将自动调用Parser，对IBIS文件进行解读和信息传输，出现IBIS文件信息后，可以选择Component，然后在select部分选择引脚，这一步其实最关键的是选择对应的模型，如果涉及模型选择，下方的model selector则会有对应的model可供选择，并且可以看到该模型的描述（比如ODT端接信息，阻抗等等）点击对应的model即可确定。

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