集成电路设计实践教学云平台是公司针对高校集成电路教学的解决方案。公司创新地将EDA工具及相关教学案例库整合在云端,利用云计算技术实现了用户对工具、计算资源的跨平台开放访问。教学平台不仅大幅降低了高校对计算机及相关工具软件的投入,而且增强了教学过程中的互动性,有利于提高学生的动手能力。

 

  目前,依托于成熟的EDA设计平台,高校集成电路实践教学云平台主要面向于集成电路课程设计、模拟CMOS电路设计、射频CMOS电路设计、数模混合集成电路设计、数字集成电路设计(2015年上线)等多门课程,满足高校教学需求。

 

特性:

  1. 节约教学资源投入。
  2. 帮助完成多门课程的教学实践。
  3. 提供完善的模拟、射频集成电路设计与仿真环境。
  4. 培养学生的动手能力,增强互动性。

 

 

 

平台简介

 典型的教学实践流程:

  • 教学案例库(eCase)

  集成电路设计实践教学云平台集成了面向高校的教学案例库eCase。eCase主要针对高校课堂教学中教师授课以及学生学习两个环节。一方面,eCase可以帮助教师将教学案例以及教学流程进行保存;另一方面,eCase可以向学生展示相关教学案例,并通过九同方智能化脚本,方便学生对案例进行移植、修改、重播、暂停、回放等操作,从而增强学习的互动性。此外,针对教师教学过程中的作业批改以及成绩管理,eCase可与高校的教务系统相整合,减少教师的重复工作量,为高校教学提供便利。

教师授课

  在教学过程中,eCase延伸了课堂教学,帮助学生更进一步的自主学习。教师可向eCase中提交教学案例,而学生则可以通过下载教学案例进行学习。在学习过程中,学生不仅可以仔细学习教学案例,而且可以自行修改设计参数,对教学案例进行更多的模拟仿真,从而达到增进理解的目的。

  eCase按照教学的步骤,将案例流程主要分为:设计介绍、原理图展示、网表显示、仿真Log显示、波形展示等环节。既方便教师针对不同的侧重点进行讲解,也方便学生逐步学习。

 

设计介绍

 

原理图展示

 

网表显示

 

仿真Log显示

 

波形展示

 

  • 电路设计工具(eSchema)

  eSchema面向教师和学生提供了电路原理图设计、电气规则检查(ERC)以及SPICE网表生成的功能。通过调用公司提供的元件库,用户可以通过eSchema完成集成电路原理图的设计工作。

电路设计

ERC检查

SPICE网表生成

 

  • 集成电路仿真套件(eSpiceeSim以及eRF)

  针对不同的仿真对象,集成电路设计实践教学云平台提供了集成电路仿真套件:eSpice、eSim和eRF。eSpice主要面向集成电路设计的模拟仿真,利用分布式多线程并行算法、提供高性能的仿真能力;eSim则主要针对超大规模集成电路设计的模拟仿真,通过云计算平台,加速仿真; eRF侧重于高频电路的模拟仿真工作,提供射频电路的高频仿真方案。

                                                             eSpice电路模拟器

 

  • 三维全波电磁场模拟解算器(eWave)

  eWave是基于云计算平台的三维全波电磁场模拟解算器。对比传统的电磁场模拟工具,eWave将计算时间由原有的降低至NlogN,并且支持云平台下的多线程并行运算,从而满足了大规模电路的三维电磁场模拟仿真的需求。在提供了高性能仿真的同时,eWave的仿真结果在台积电(TSMC),通过实际流片得到了验证,从而为高校的教学提供了可靠参考。

特性

  • 计算时间缩减为NlogN
  • 采用遗传算法,实现全局优化
  • 多线程并行优化
  • 可以求解三维电感以及过孔等片上结构
  • 可以准确模拟趋肤效应
  • 可以准确模拟边际耦合电容
  • 可以准确模拟多层有损衬底
  • 可以准确模拟衬底及互联耦合效应
  • 仿真精度通过了芯片的实际验证
  • 可与Cadence设计环境实现无缝对接
  • 最大支持200GHz的仿真频率
  • 可处理芯片中金属填充片的效应

仿真结果  

 

  • 波形显示工具(eViewer)

eViewer是集成电路设计实践教学云平台中集成的波形显示工具,可以用于对eSpice等仿真工具的模拟仿真的结果进行显示。图形化的显示界面可增加学生兴趣,使学生对设计具有更加深刻的理解,同时也方便教师的教学实践。

分离比较                                                                                     

  

 

重叠比较

 

 

 

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