Saber软件概要

Saber发展历程

Saber的优势

Saber的特点

Saber的应用

Saber软件概要

Saber模拟及混合信号仿真软件是美国Synopsys公司的一款EDA软件，被誉为全球最先进的系统仿真软件，是唯一的多技术、多领域的系统仿真产品，现已成为混合信号、混合技术设计和验证工具的业界标准，可用于电子、电力电子、机电一体化、机械、光电、光学、控制等不同类型系统构成的混合系统仿真，为复杂的混合信号设计与验证提供了一个功能强大的混合信号仿真器，兼容模拟、数字、控制量的混合仿真，可以解决从系统开发到详细设计验证等一系列问题。

Saber发展历程

1986年Analogy公司开发并推出Saber仿真软件

2000年2月Avanti！公司收购Analogy，Saber成为Avanti！公司产品。

2002年6月Avanti！公司被Synopsys并购，Saber软件再次易主，成为Synopsys公司产品。

2004年10月Synopsys在中国举办“Saber产品巡回展",并由北京才略科技有限公司作为总代理，开始了Saber仿真软件在中国的全面推广。

Saber的优势

1) 支持自顶向下的系统设计和由底向上的具体设计验证，可以分析从SOC到大型系统之间的设计；在概念设计阶段支持模块化的方框图设计，详细设计阶段可用具体元器件组成实际系统；

2) 提供了一个功能强大的混合信号仿真器，支持包括模拟电路、数字电路及混合电路，混合技术系统设计；

3)通过单一的混合信号仿真内核就可以提供精确有效的仿真结果；

4）Avant! 获得专利的 Calaveras算法，Calaveras能使模拟和数字两种算法得到最大效率的运行，只有在需要时才交互信息；

5）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，在仿真精度和仿真时间上进行平衡，保证在最少的时间内获得最高的仿真精度；

7)通过直观的图形化用户界面全面控制仿真过程；

8)可以在各种流行的EDA设计环境中运行，采用通用的建模语言，实现信息共享，提供对标准库的支持；

9)可以通过对稳态、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；

10)可以仿真一个实际系统， SABER的仿真原理图里有相应主电路和控制模块。实际电路需要程序控制，SABER中可以将实际系统的控制算法通过MAST语言编程完全实现；

Saber的特点

1集成度高：

从调用画图程序到仿真模拟，可以在一个环境中完成，不用四处切换工作环境。

2完整的图形查看功能：

Saber提供了SaberScope和DesignProbe来查看仿真结果，而SaberScope功能更加强大。

3各种完整的高级仿真：

可进行偏置点分析、DC分析、AC分析、瞬态分析、温度分析、参数分析、傅立叶分析、蒙特卡诺分析、噪声分析、应力分析、失真分析等。

4模块化和层次化：

可将一部分电路块创建成一个符号表示，用于层次设计，并可对子电路和整体电路仿真模拟

5模拟行为模型：

对电路在实际应用中的可能遇到的情况，如温度变化及各部件参数漂移等，进行仿真模拟

6强大的收敛性分析：

Saber非常仔细地选择了算法，使遇见收敛性问题的可能性降到最小，这是其它仿真器经常遇到而无法解决的问题。Saber顺序的使用了5种强大的算法来解决收敛性问题，在系统评估时，Saber对精确系统方程提出一种分段式线性评估。这样，即使非常困难的仿真问题，如尖锐信号的瞬态分析，都可以被很好地控制。

7仿真精度：

在做仿真时，你需要确信仿真结果能精确反映你的物理系统的操作。根据Avant!丰富的设计和仿真经验，Saber默认的精度控制可以在能够接受的仿真时间内提供高精度的仿真结果。

8模型与仿真器分离：

Saber仿真器同仿真模型完全分离，它允许你完整地存取和控制模型。你可以查看一个模板的内容，修改它，并可以做成另外一个模板。创建你自己的模型并添加到库中去，或者创建你自己的库。你既可以使用Avant!的专用语言(MAST)创建模型，也可以用C、C++和FORTRAN来写模型或子电路。另外Avant!本身提供各种类型的库，其中包含着数以万计的库模型，有工业标准Star-Hspice模拟仿真器的高精度Si模型，还有强电设备使用的IGBT模型及通信系统用的S及Z域模型，等等。

9支持通用CAE系统：

Saber在SaberDesigner图形环境中的各种操作，都可以同Cadence 系统、Mentor Graphics系统及Innoveda系统很好的集成在一起。这样你便可以很容易地在其它熟悉的环境中调用Saber仿真器的全部功能。

10支持全线的分析功能：

因为Saber是一个基于HDL的混合信号仿真器，它可以做统计分析，这对于其它工具而言是非常困难或不可能的。当同基于HDL的模型相结合时，Saber及Inspecs允许对任何模型参数做统计分析。一个简单的例子是OpAmp输入偏置电压电路，一个参数可以很容易在一个Saber MAST HDL模型上改变，但几乎不可能在一个SPICE宏模型上变化。另外一个例子是改变数字电路参数的能力，如Monte -Carlo分析中的延迟。

当然，Saber支持所有标准模拟仿真分析，包括直流工作点分析、瞬态分析、交流噪声分析、失真分析、傅立叶分析。更为详细的是，Saber及Inspecs可以支持MonteCarlo分析、应力分析、灵敏度分析及参数扫描分析。所有的分析都可以在任意混合系统中使用。

11输出结果的查看：

产生仿真数据仅仅是一个成功的系统分析的一个方面。在Saber设计环境中，你可以用功能强大且简单易用的SaberScope图形化波形分析器来查看并分析结果。 Saber可以创建一个默认的结果文件，如果你愿意，你可以自行定义要抽取的仿真数据。然后你能使用SaberScope，在一个系统或模型的层次内部查看信号和参数，或者只是简单看一下主要的波形。如果你需要看新的信号，你可以直接提取它们的数据而不需要重新仿真。Saber的这一独一无二的特性可以节省你宝贵的时间，并非常容易地提取重要数据。

12 Saber 协同仿真：

Saber的协同仿真器将Saber的混合信号、混合技术同Model Technology公司的ModelSim 、ModelSim/PLUS或 Cadence的 Verilog-XL 的强势结合起来。这个接口使得Avant! 的Saber仿真器拥有同其它主要设计环境中用的工业标准VHDL及Verilog仿真器协同仿真的优势。这些设计环境包括Avant!的SaberSketch、Mentor Graphics、Cadence和Innoveda等。仿真输出的结果在SaberScope波形分析器中按时间排列起来，这使你更容易观察相互关联的模拟及数字信号的仿真结果。

Saber协同仿真的优点

·协同仿真将混合信号设计同当前主要的设计环境结合起来

·利用获有专利的Calaveras算法来获得最佳性能

·可以在同一屏幕下观看按时间对齐排列的模拟及数字结果

·利用了真正的Top-down 设计理论

·便于设计的再利用

13 协同仿真的优势：

今天，许多设计将模拟/混合信号部分及数字部分放在同一块芯片上。Avan!的Saber是一个真正意义上的单核、混合信号仿真器。它可以用来开发高规格的系统或IC。然而大多数的数字电路IP是用Verilog或VHDL来实现的。通过联合Saber的混合信号仿真器与工业标准数字电路仿真器，Saber协同仿真可以在系统物理实现之前就能方便地分析系统的行为。如果加上使用Saber 最新的Star-Hspice 仿真库，您就可以在同一个仿真中混合使用Verilog、VHDL、MAST和 Star-Hspice仿真模型。结果是什幺？减少重复，将产品更快地推向市场。

14 真正的TOP-DOWN设计：

Saber通过给予设计者对模拟及数字硬件描述语言的存取能力，实现其真正的TOP-DOWN理念。模拟和混合信号器件的模型采用MAST语言即Avant! 的混合信号HDL语言来描述，而大的数字器件则用VHDL或Verilog来描述。这种兼容性允许你在模拟及数字领域为行为器件、功能器件和物理器件建模，并仿真它们。

这种设计方法允许你在自顶向下的每个设计层次上进行仿真，这有助于问题的解决，而且一旦某些功能模块经过验证，它们就可以被保存起来并用于其它设计中，这一点对于time-to-market有着重要的意义。

15利用Calaveras算法实现快速仿真：

Saber协同仿真技术使用Calaveras模拟/数字专利算法，它允许数字仿真器 (Verilog-XL, ModelSim)及Saber利用最佳的时间步长来仿真。它使得在数字仿真器和模拟仿真器之间的数据交换只有在需要的时候才进行，这样可以极大的提高仿真速度。而相应的其它仿真理论则要求在每一个时间步长都交换信息，并通过回溯来重新评估先前的计算。这些都极大的影响了仿真速度，特别是调用多极反馈循环时。

16模拟/数字边界的接口：

Saber混合仿真产品在模拟/数字边界应用了Avant!特殊的Hypermodel接口模型使设计的数字部分在数模接口处具有正确的电路特性。Hypermodel 是在生成模型时自动加到设计中去的，使得同模拟器件相连的数字管脚具有精确的模拟电路仿真特性。对于TTL，CMOS，ECL等各种不同工艺的标准逻辑管脚，Saber提供给您至少3500多种Hypermodel。这些Hypermodel 可以被修改，同用户自定义的数字特性相匹配。

Hypermodel 都是用MAST语言来完成的(而不象其竞争产品一样将数模接口写在设计中)。这就意味着库中如果不存在合适的模型，你可以创建自己的Hypermodel 库。

17查看相互关联的结果：

图形化显示及分析工具SaberScope，可以将仿真数据提取成有用的仿真结果。 SaberScope提供了一种灵活的按时间对齐的显示方法，可以将Saber的模拟/数字信号同VHDL，Verilog信号联合显示。同时SaberScope还提供一种全面的波形测量及图形标注能力。另外，它提供一个获有专利的波形计算器，给予设计者一种有力的手段来操作数据和波形。利用这个计算器可以计算出诸如平均功率损耗等数据，并将结果标注出来。当器件参数改变时，它还可以产生电路的灵敏度曲线。

利用了Saber不寻常的数据结构，设计者可以操作电路的所有信号，包括HDL模内部的变量。

Saber/ModelSim 的多种语言及多平台支持:? Saber/ModelSim 的协同仿真支持Model Technology 公司的ModelSim Plus仿真器。这表示你可以在一个设计中仿真Verilog、VHDL数字器件，并且与MAST混合信号器件及SPICE 器件一样方便。

Saber/ModelSim 除了支持标准UNIX平台以外，还支持PC NT平台，这是非常有价值的。

18同工业标准Verilog-XL仿真器的协同仿真：

Saber/Verilog同工业界的Verilog黄金仿真器----Verilog-XL有着很好的兼容性，你可以使用你已经拥有的Verilog-XL仿真器来增强你混合信号仿真的能力。

19 INSPECS的超级分析能力：

在设计进程中增加Avant!的INSPECS分析工具，可以极大的提高产品的可靠性并降低设计成本。Saber具有在协同仿真环境中进行统计分析的独特能力。具有应力分析，参数扫描，统计分析的INSPECS可以帮助设计者得到一个好的设计

Saber的应用

Saber是混合信号、混合技术设计与验证工具，在电力电子、数模混合仿真、汽车电子及机电一体化领域得到广泛应用。Saber软件在技术、理论及新产品开发方面保持明显优势，其大量的器件模型、先进的仿真技术和精确的建模工具为客户提供了全面的系统解决方案，在并在技术方面不断地完善创新。 Saber包括Sketch、Harness、Model Libraries、 InSpecs、 CosmoScope五套工具，用来完成多层次设计（考虑电缆性能/不考虑电缆性能）、数据库、可执行参数设计与仿真精度保障、仿真测试与波形显示等功能。设计者可以用Measured Data、Datasheets或是Saber Plot Files输入参数来设计约束条件，简单地实现建模。Saber的建模工具运用广泛，有可用于电源、机电、磁、热、负载等各种建模工具。Saber也有独特的设计与验证方法：“自顶向下”（Top-Down Design）设计与“自下而上”（Bottom-Up）仿真验证方法。在作了建模方法演示、混合技术设计方法演示、线缆设计（从电气设计到线缆生产）流程演示后，Johnson演示了单故障模式仿真调试；关键参数与非关键参数的多故障模式仿真调试，显示了Saber仿真器Testify的强大功能。

Saber的典型案例是航空器领域的系统设计，其整个设计过程包含了机械技术、电子技术、液压技术、燃油系统、娱乐系统、雷达无线技术等复杂的混合技术设计与仿真。从航空器、轮船、汽车到消费电子、电源设计都可以通过Saber来完成。

Saber目前在中国的重要合作伙伴有中科院、大唐电信、中芯国际、中兴通讯、艾默生电源等同时多家高校的实验室、电子研究所、IC代理商与系统方案提供商、知名国内汽车生产厂。