以自动化仿真优化建模为核心

面向射频模拟 IP 的自动化性能优化平台。

SMARTAO 将可复用测试平台、Cadence 相关仿真、指标提取、优化搜索、行为/RNM 建模和报告生成合成一个可落地的工程闭环。

规格目标指标、约束、corner、设计变量和候选架构。
测试平台DUT wrapper、激励、终端、节点映射、变量化和 SKILL 原理图入口。
仿真Spectre、AMS、PSS/HB/PNoise、瞬态、PVT、MC 和后处理。
优化指标驱动搜索、架构比较、模型校准和参数回写。
报告metrics.txt、图形、datasheet、闭合报告和可复用模型。
Platform

测试平台、优化平台、建模平台统一在一个环境中。

当前系统以可复用射频模拟模块类和客户私有设计实例为核心组织。在 Cadence 环境中,同一套基础设施可同时支持电路级与系统级的测试执行、优化闭环、行为/RNM 建模,以及模型与原理图或系统结果的一致性验证。开发者提供的平台文件与客户工作区分离,平台升级不会覆盖客户内部项目。

176正式射频模拟模块
176具备 tb_main 测试平台
1384L3 优化可用指标
66粗/精映射样板
01

测试平台自动化

按模块提供 DUT wrapper 合约、变量化参数、激励、节点映射、OCEAN/MDL 测量入口和 SKILL 原理图生成入口。

02

指标驱动优化

优化器读取统一 metrics.txt,比较候选架构,处理 PVT/MC 验证,并可把优化变量回写到 Cadence 相关文件。

03

建模与校准

行为模型、RNM/EEnet、粗/精模型流程可支持快速探索、模型与原理图一致性检查和可复用模型校准。

04

复杂激励与后处理

前后处理 profile 覆盖电源纹波、带 jitter 时钟、PAM4、调制信号、ADC FFT、PLL 相噪/杂散/jitter、RF 指标和 SerDes DSP 图形。

05

PDK 感知部署

同一设计意图可拥有多个 PDK-specific implementation,各自使用独立 PDK profile 优化与验证,而不是假设一个 schematic 可直接跨 PDK。

06

客户私有扩展

客户可在本地持续新增私有设计实例、私有架构和私有数据。平台升级与客户内部 IP 知识边界分离。

Coverage

覆盖从单元电路到系统级场景。

SMARTAO 不只是模块清单,而是围绕 RF/mmWave、电源管理、数据转换、高速 IO、时钟、无源/EM、传感、汽车、无线、雷达、SATCOM 和蓝牙等场景提供可复用流程。

RF/mmWave
LNAPAMixerPLL/VCO/DCOLO DistributionPhased ArrayRF Front-End
Power
LDOBuck/BoostBattery ChargerPower IntegrityPOR/UVLOPMIC
Data / IO
SAR/DSM/TI ADCPipelined ADCDACSerDesCDRPRBSPAM4
Clocking
PLLADPLLDCODTC/TDCJitterClock TreeReference Conditioner
Passive / EM
InductorTransformerBalunTLineCouplerFilterPackage/Board
Systems
FMCW RadarWiFi/CellularSATCOMBluetoothAutomotiveSensor Readout

类 / 架构 / 实例分离

可复用模块类、候选架构和项目级设计实例分层保存。1V LDO、2V LDO、多个 LNA 架构或不同 SerDes 前端既能独立优化,也能一起作为候选架构比较,互不覆盖。

Proof / Demos

平台可生成的代表性结果图。

正常运行不仅输出标量 metrics.txt,也能生成可放入报告的图形。下面来自当前 SMARTAO demo,展示电源完整性、数据转换、RNM/EEnet 模型验证、无源 RLCK 拟合、PLL 噪声、112G SerDes、DC-DC、光 PAM4、RF 收发机链路、Memory PHY、FMCW 雷达和毫米波阵列系统等闭环能力。Dual-comb/DCS 内容暂不放入公开网页。

电源完整性 PDN 闭合

电源完整性 PDN 闭合

目标阻抗对比、负载阶跃 rail transient、droop、ripple 与 decap 驱动的 PDN tradeoff。

TI ADC mismatch 校准

TI ADC mismatch 校准

校准前后频谱、通道 mismatch、interleave spur 抑制与后台校准收敛。

RNM/EEnet 模型验证

RNM/EEnet 模型验证

原始模型、校准模型、schematic 波形、残余误差和校准收敛集中显示。

无源 EM-to-RLCK 闭合

无源 EM-to-RLCK 闭合

EM-like S 参数与拟合 RLCK 模型曲线对比,并显示频率相关拟合误差。

PLL 长时域相噪

PLL 长时域相噪

从波形数据提取 PSD、offset phase noise、jitter、参考杂散和分数杂散。

112G PAM4 ADC-Based RX 链路

112G PAM4 ADC-Based RX 链路

展示 TX FFE、信道、CTLE、ADC sample 和 post-ADC DSP 决策变量。

DCDC Buck 深度闭环

DCDC Buck 深度闭环

展示开关波形、启动过程、效率图、loop-gain proxy、纹波频谱、损耗分解与热闭环。

高速光 PAM4 链路

高速光 PAM4 链路

覆盖 PAM4 激励、TX FFE、光调制器/信道、PD/TIA、ADC、RX 均衡与链路质量指标。

RF 收发机全链路

RF 收发机全链路

展示 DPD、PA 非线性、IQ 失衡、LO 泄漏、相噪、EVM、ACLR 与校准闭环。

HBM PHY 深度 demo

HBM PHY 深度 demo

展示宽 IO Memory PHY 的信道响应、lane margin、训练收敛、PI/热应力、带宽和能耗闭环。

FMCW 雷达 Range-Doppler demo

FMCW 雷达 Range-Doppler

展示 chirp 场景、beat 波形、距离谱、range-Doppler 图、检测视图与雷达指标闭环。

毫米波阵列收发机

毫米波阵列收发机

展示波束成形、TX/RX 链路预算、blocker、扫描指标、EVM、旁瓣和阵列校准闭环。

Use Cases

最适合先落地的使用场景。

最有价值的早期场景通常是工程迭代昂贵、测试平台可复用、单个标量指标不足以说明问题的模块。

01

电源 IP

LDO、Digital LDO、DC-DC、电池路径、UVLO/POR、电源完整性和汽车 PMIC 场景。

02

时钟与 PLL

整数/分数 PLL、ADPLL/DCO、VCO、DTC/TDC、LO 分配、jitter 注入、相噪和杂散流程。

03

高速 IO

112G SerDes、ADC-based RX、TX FFE、CTLE、FFE/DFE/CDR、MLSE/Viterbi 后处理和 PAM4 激励。

04

RF/mmWave

LNA、PA、Mixer、RF Switch、Phase Shifter、RF Front-End、毫米波相控阵、雷达、WiFi/蜂窝和 SATCOM 测试。

05

数据转换

SAR、Sigma-Delta、Time-Interleaved、Pipelined、Hybrid ADC、DAC、S/H、code-density 和 FFT 后处理。

06

无源 / EM

电感、变压器、balun、传输线、耦合器、滤波器、RLCK 拟合、版图 SKILL seed 和 EM-to-circuit 闭合。

Pilot Program

建议从一个聚焦试点开始。

第一个客户项目可以选择一个真实电路模块、一个已有 Cadence 测试平台,或一个需要可复用测试、优化与建模的高价值系统场景。

第 1 周

第 1 周

选择模块,定义规格,检查现有 Cadence testbench,绑定节点和变量。

第 2 周

第 2 周

接入指标、前后处理 profile 和初始优化变量。

第 3-4 周

第 3-4 周

运行候选优化、PVT/MC 验证、图形报告和模型校准实验。

收尾

收尾

交付可复用流程包、结果评审、下一模块计划和 license 路径。

客户 IP 边界

客户设计、PDK 路径、仿真数据和项目知识默认保留在客户 workspace。本系统把平台升级和客户私有实例有意分开。

SMARTAO

SMART 代表智能、效率和自动化;TAO 代表方法、技术路径、工具与工程之道。SMARTAO 的品牌含义是用可落地的自动化方式,引导复杂半导体设计走向可验证、可复用、可实现的结果。

Insights

用技术短文建立市场认知。

每周短文可以让 SMARTAO 从内部工具变成可见的技术观点,同时不泄露源码和客户 IP。

为什么 analog IP 优化需要可复用测试平台基础设施

Analog 优化通常不是受限于优化器本身,而是受限于测量闭环是否稳定、可复现、可比较。

Analog IP 优化通常不是受限于优化器,而是受限于测量闭环是否足够可重复。

对很多模拟和射频模块来说,真正的工程工作量在 testbench 里:如何正确 bias DUT,如何施加真实激励,如何定义 corner,如何提取有意义的指标,以及如何保证每一个候选设计都被同一种方式评估。如果没有可复用测试平台,每次优化都会变成脆弱的一次性实验。

好的可复用 testbench 首先会标准化设计变量、仿真设置和测量结果之间的接口。优化器不需要理解每一个 schematic 细节,它只需要看到清晰的参数集合和一致的 metrics 文件。

它还会保留工程判断。LDO 的负载瞬态、LNA 的 two-tone 设置、SerDes RX 的 jitter 和 channel 条件、ADC 的 FFT window,这些都属于设计知识。可复用 testbench 能把这些知识沉淀下来。

最重要的是,它让结果可比较。架构 A、架构 B、不同 PDK corner 和后续设计版本都可以通过同一套测量合约评估。这会把优化从多跑一些仿真,变成一个有纪律的设计流程。

112G SerDes 优化为什么不能只看一张眼图

一张眼图能告诉你某个位置看起来是否打开,但不能解释 margin 从哪里来,也不能说明跨 corner 会在哪里失败。

眼图很有用,但对 112G SerDes 来说远远不够。

在 112G PAM4 链路里,TX FFE tap、封装和信道损耗、CTLE peaking、ADC 分辨率、时钟 jitter、CDR 行为、FFE/DFE 自适应,以及有时还包括 MLSE 或其它序列检测,都是强耦合的。一张看起来不错的眼图,未必能说明链路为什么工作、margin 从哪里来、跨 corner 时哪里会先坏。

更强的优化流程需要按阶段看指标。接收端之前,需要看 channel insertion loss、return loss、串扰和 TX pre-emphasis。接收端内部,需要看 CTLE 响应、ADC 输入范围、量化噪声、时序 margin 和均衡器收敛。检测之后,还需要 SER/BER 估计、错误分布、jitter tolerance 和 adaptation stability。

它也需要更真实的激励。PAM4 symbol、PRBS pattern、jitter injection、带宽受限信道和 stressed channel condition,都能暴露简单波形快照隐藏的问题。

一张眼图回答的是,这个 case 看起来是否打开。严肃的 112G SerDes 优化流程要回答的是,为什么打开、还有多少 margin、到底是哪些旋钮创造了这些 margin。

射频模拟团队如何使用 AI 而不泄露设计 IP

AI 可以靠近工作流,但不必接触 schematic、PDK、layout 和专有波形等核心实现数据。

射频和模拟团队可以使用 AI 获得效率提升,同时不暴露 schematic、PDK 数据或专有设计细节。

关键是让 AI 靠近工作流,但远离机密实现数据。团队不必把完整 schematic 或 layout 发送给外部模型,而是可以暴露有限、结构化的信息,比如模块类型、目标规格、允许调整的变量、仿真状态、指标名称和匿名化失败模式。

AI 特别适合围绕设计循环提供帮助。它可以生成测试计划、建议可能的测量项、组织优化变量、解释失败仿真、比较候选结果和起草报告。这些任务需要工程上下文,但不需要完整电路。

更安全的架构可以分成三层:私有层保存 schematic、PDK 文件、仿真波形、提取视图和客户特定 IP;结构化接口层保存脱敏后的 specs、corners、变量范围、metric outputs、logs 和 workflow states;自动化层在本地执行已批准的动作,比如运行仿真、解析结果、更新变量和生成报告。

对 RF/analog 设计来说,AI 最实用的用途也许不是直接生成完整电路,而是帮助工程师运行更好的实验、复用知识、更快诊断问题,并把仿真数据转化为决策,同时把真正的 IP 安全地保留在设计环境内部。

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用更多可复用工程证据,加速射频模拟 IP 开发。

SMARTAO 适合试点评估、内部 IP 开发、设计自动化合作,以及面向客户/投资人的射频模拟自动化讨论。

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创始人:陈玉生(卜瑞)

射频/模拟/混合信号 IC 设计工程师,专注构建面向可复用测试平台、自动化仿真优化、行为建模与系统级验证的 AI 辅助设计基础设施。

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