新思在中国推广系统级仿真软件Saber

最近,新思(Synopsys)在北京、西安、成都、深圳、上海五地举办了“2004年Saber产品中国巡回展”,这是新思首次在中国大力度推广其Saber软件。

Saber是美国Analogy公司开发并于1987年推出的模拟及混合信号仿真软件,之后Saber曾几易其主,2002年新思并购了当时拥有Saber的Avant!公司,将其收入囊中。

新思 Saber产品资深专家Charles re介绍说,作为一种系统级仿真软件,Saber拥有先进的原理图输入和数据可视化工具、大型混合信号和混合技术模型库以及强大的建模语言和工具组合,可以满足用户多种复杂的仿真需求。其中,Saber Sketch是原理图输入工具。通过它,用户能够创建自己的原理图,完成仿真后,可在原理图上察看仿真结果。Cosmos Scope是波形察看和仿真结果分析工具,可以对波形进行准确的定量分析。Testify工具包用于仿真系统在故障状态下的情况,可以帮助验证系统运行的可靠性。Saber 还提供用于设计产品布线/配线系统的专业工具Harness,它可以同3D的设计工具集成在一起。

此外,Saber拥有大型的电气、混合信号、混合技术模型库,能够满足机电一体化和电源设计的需求。该模型库向用户提供不同层次的模型,支持自上而下或自下而上的系统仿真方法。

与传统仿真软件不同,Saber在结构上采用MAST硬件描述语言和单内核混合仿真方案,并对仿真算法进行了改进,使仿真速度更快、更有效。Saber可以同时对模拟信号、事件驱动模拟信号、数字信号以及模数混合信号设备进行仿真。Saber产品线资深应用工程师Nils Johnson表示,只要仿真对象能够用数学表达式进行描述,Saber就能对其进行系统级仿真。 ALT="图:Saber产品架构">

设计人员很关注仿真过程中的收敛问题。Saber内部采用5种不同的算法依次对系统进行仿真,一旦其中某一种算法失败,Saber将自动采用下一种算法。通常,仿真精度越高,仿真过程使用的时间也越长。“普通的仿真软件都不得不在仿真精度和仿真时间上进行平衡,”Charles表示,“Saber采用独特的设计,能够保证在最少的时间内获得最高的仿真精度。”

对于包含有Verilog或VHDL编写的模型的仿真设计,Saber能够与通用的数字仿真器相连接,包括Cadence的Verilog-XL、Model Technology的ModelSim和ModelSim Plus、Innoveda的Fusion仿真器。Charles指出,“由于Matlab软件的仿真工具Simulink在软件算法方面有优势,而 Saber在硬件方面出色,所以我们将二者集成为Saber-Simulink,进行协同仿真。这能强化Saber功能,使用户更易于进行软硬件协同验证。”

Saber可以分析从SoC到大型系统之间的设计,包括模拟电路、数字电路及混合电路。它通过直观的图形化用户界面全面控制仿真过程,并通过对稳态、时域、频域、统计、可靠性及控制等方面的分析来检验系统性能。Saber产品被广泛应用于航空/航天、船舶、电气/电力电子、汽车等设计制造领域。Nils Johnson表示,在电源和机电一体化设计方面,Saber是主流的系统级仿真工具。

事实上,Saber最早是针对电源设计领域开发的。它具有大量的电源专用器件和功率电子器件模型,并提供高精度的电路仿真模型单元库；采用器件模型法、磁路结构模型法和MCT模型法,以有效解决变压器模型的设计问题。

电源设计,特别是开关电源的设计,在新产品的研制中占有相当重要的位置。人们不仅关心电子产品的信号完整性(SI),更关注电子产品的电源完整性(PI)。现在,市场对高效率、低功耗、低干扰、小型化、自动化、安全可靠的高精度电源的需求越来越大。在这样的情形下,单纯靠经验来搭建试验电路的传统办法已经不能满足当今电源产品的设计要求,而且无论从设计周期还是开发成本方面都是难以承受的。因此,一个良好的、专业化的电源设计软件对于电源产品的设计是非常重要的必备手段和工具。

Saber进入中国以来,已拥有一些客户。例如,爱默生(中国)公司在某项目的大型网络能源和UPS设计上采用了Saber进行建模与仿真。为了进一步拓宽市场,新思采取了一系列的举措。首先,将原来Saber产品繁多的功能配置合并为几个明晰的工具包,更便于用户有针对性地选择所需产品。由于按包计价,并充分考虑中国的市场行情,价格比以往有所下降。目前,新思根据不同的用户和不同的应用领域,主要提供用于电源设计、机电一体化设计和线缆设计等工具包。其次,在Saber产品销售策略上,Synopsy将以前的代理销售调整为直接销售方式,并加大了市场推广力度。

目前,新思正在推出一种开放源码的混合技术语言OpenMAST,并要使其成为机电一体化与电源设计的行业标准。在汽车和航空工业等领域,软件控制的机电系统的复杂性日益增加,这就需要出现使用诸如VHDL-AMS、 Verilog-AMS、 SystemVerilog和SystemC等语言的新型验证方法。

“运输市场现在需要一种标准语言。OpenMAST是对我们用户的直接反馈,他们需要一种开放的设计环境和模型交换格式去应对汽车及航空机电设计中关键的验证挑战。”新思市场战略部副总裁Rich Goldman表示,“OpenMAST将提升设计创新度,而且最为重要的是,它能够为用户提供可互用的流程,这种流程能被多家供应商的工具支持。”OpenMAST支持多种现有MAST模型的互操作性,可满足机电一体化与电源设计的需要,使得新的设计及验证方法能够更快成熟,更快获得采用。

作者:胡萍