IBIS modely součástek

IBIS (I/O Buffer Information Specification) je standard pro specifikaci analogových charakteristik vstupů a výstupů integrovaných obvodů. Důvodem jeho vzniku byla snaha získat standardní metodu pro přenos dat modelů součástek mezi výrobci součástek a simulačními programy na jedné straně a koncovými zákazníky na straně druhé.

IBIS v. 1.0 byl poprvé uveřejněn v červnu 1993. Na jeho vytvoření spolupracovala celá řada firem jako např. Intel, Cadence Design Systems, Mentor Graphics nebo HyperLynx. Po různých úpravách byl na konci roku 1995 schválen jako standard ANSI/EIA-656.

I nadále však dostává neustálých změn tak, aby pokryl požadavky rychle se vyvíjejícího elektronického průmyslu. Jeho správou se zabývá IBIS Open Forum. Tato organizace zodpovídá za IBIS specifikaci a standard, zahrnující IBIS, ICM (Interconnect Modelling) a Touchstone.

IBIS modely se používají při simulacích typu Signal Integrity, Power Integrity a EMI pro velmi rychlé číslicové obvody. Při návrhu DPS je třeba brát v úvahu skutečnost, že se rychlý signál přenáší plošným spojem, který se chová jako přenosová linka se všemi důsledky – dochází k odrazům, zakmitávání, přeslechům, vyzařování atd. IBIS modely mají I/O parametry v analogovém formátu, a proto jsou vhodné promodelování právě těchto situací. Na rozdíl od modelů SPICE, které nejsou pro tyto účely přímo vhodné.

IBIS modely jsou k dispozici ke stažení na webových stránkách jednotlivých výrobců součástek. Na webových stránkách http://www.eda.org/ibis/home/models/models.htm je možné si z abecedního seznamu vybrat konkrétního výrobce a získat odkaz přímo na jeho stránku s modely.

IBIS modely obsahují velké množství dat potřebných pro simulaci chování součástky v obvodu, a proto jejich soubory bývají dosti velké, řádově několik MB. Model je v textovém formátu a obsahuje celou řadu tabulek s I/O charakteristikami proud–napětí (IV) a napětí–čas (Vt). Soubory mají koncovku .ibs.

Simulační programy mají zabudovaný editor, ve kterém lze modely prohlížet a modifikovat. Např. program Hyperlynx je navíc dodáván s knihovnou obsahující cca 17 000 modelů různých součástek.

V každém IBIS modelu jsou obvykle specifikována data pro 3 stavy součástky – typický a také minimální a maximální, které představují mezní hranice pro simulace.

Na webové stránce firmy ACTEL je uveden výstižný popis IBIS modelů (Application NoteAC292 – IBIS Models: Background and Usage). Odtud je také převzata následující ukázka: