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应用笔记
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走近IBIS模型：什么是IBIS模型？它们是如何生成的？
作者：MercedesCasamayor

简介IBIS是一种精确的模型，因为它考虑了I/O结构的非线性，
在进行系统设计时节省时间和降低成本是很关键的。在原ESD结构和封装寄生效应。它相对于其它传统模型(例如
型制作之前，系统设计人员可以用模型来进行设计仿真。SPICE)有几项优势。例如，仿真时间最多可缩短25倍，
在高速系统设计中正是如此，进行信号完整性仿真来分析IBIS没有SPICE的不收敛的问题。此外，IBIS可以在任何行
不同条件下传输线中的电路行为，在设计初期就能预防并业平台运行，因为大多数电子设计自动化(EDA)供应商都
检测出典型的问题，例如过冲、欠冲、阻抗不匹配等。然支持IBIS规范。
而，可用的数字IC模型非常少。当半导体厂商被索要IBIS的历史
模型时，他们并不愿意提供，因为这些模型会包含
SPICEIBIS由Intel®公司在90年代初开发。IBIS1.0版本于1993年6月
有专有工艺和电路信息。
发布，IBIS开放式论坛也在那时成立。
这个问题已经通过采用模型来输入输出缓冲器信息
IBIS(/IBIS开放式论坛包括EDA厂商、计算机制造商、半导体厂
规范)解决，IBIS也被称为ANSI/EIA-656，这是一个建模的商、大学和终端用户。它负责提议进行更新和评审、修订
新标准，在系统设计人员中越来越流行。
标准，组织会议。它促进IBIS模型的发展，在IBIS网站上
什么是IBIS？提供有用的文档和工具。1995年，IBIS开放式论坛与电子
IBIS是一个行为模型，通过V/I和V/T数据描述器件数字输工业联盟(EIA)合作。
入和输出的电气特性，不会透露任何专有信息。模型
IBIS已经发布了几个IBIS版本。第一个版本描述了CMOS电路
与系统设计人员对传统模型的理解不同，例如其它模型中
和TTLI/O缓冲器。每个版本都增加并支持新的功能、技
的原理图符号或多项式表达式。模型包括由输出和输
IBIS术和器件种类。所有版本都互相兼容。IBIS4.0版本由IBIS
入引脚中的电流和电压值以及输出引脚在上升或下降的转
开放式论坛在2002年7月批准，但它还不是ANSI/EIA标
换条件下电压与时间的关系形成的表格数据。这些汇总的准。
数据代表了器件的行为。
如何生成IBIS模型
模型用于系统板上的信号完整性分析。这些模型使系
IBIS可以通过仿真过程中或基准测量中收集的数据来获得IBIS
统设计人员能够仿真并预见到连接不同器件的传输线路中
模型。如果选择前一种方法，可以使用SPICE进行仿真，
基本的信号完整性问题。潜在的问题可以通过仿真进行分
收集每个输出/输出缓冲器的V/I和V/T数据。这样可以在模
析，潜在的问题包括由传输线上阻抗不匹配导致的到达接
型中包含过程转折数据。然后，使用IBIS网站上的SPICE至
收器的波形反射到驱动器的能量；串扰；接地和电源反
IBIS转换程序可以由SPICE生成IBIS模型。
弹；过冲；欠冲；以及传输线路端接分析等等。

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模型可以在三种不同条件下生成：典型、最小和最大。在所需数据
典型模型中，使用标称电源电压、温度和工艺参数获取数IBIS规范支持几种输入和输出，例如可建模为三态、集电
据；在最小模型中，使用最低电源电压、较高温度和较弱极开路、开漏、I/O和ECL的输入/输出。第一步是识别器
工艺参数获取数据；对于最大模型，条件是最高电源电件上不同类型的输入和输出，确定设计中存在多少缓冲
压、较低温度和较强的工艺参数。器。值得注意的是在IBIS文件中一个模型可用于表示多个
每种条件会产生相应的典型、慢速和快速模型。快速模型输入或输出。然而，如果C_Comp和封装参数不同，就需
是在具有快速转换时间和最小封装特性的最高电流值条件要不同的模型。
下生成的。另一方面，具有较慢转换时间和最大封装值的三态输出
最低电流值条件将生成慢速模型。图2所示为三态输出的结构；模型可视为一个驱动器。它
如果数据是在实验室测量中获得的，那么模型取决于器件包含一个PMOS晶体管和一个NMOS晶体管，两个ESD保护
二极管，芯片电容和封装寄生电容。
的特性。如果是标称器件，将获得典型模型。
数据收集好后，以可读的ASCII文本格式存入文件中。
GoldenParser，也称为ibischk3，用于根据标准检查IBIS文
件的句法和结构。最后一步，设计人员应通过将仿真结