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• 一般的な質問
• 技術的な質問
• 性能に関する注意事項
• フローおよび統合に関する注意事項

一般的な質問

Q - メンター・グラフィクスにはRF ICシミュレーションのソリューションはありますか?

A - はい。Eldoの機能をRF領域に拡張したEldo RFがあります。Eldoをベースに開発されたEldo RFは、デバイス／ノード数が数千に及ぶ大規模なRF ICに対応できるように性能と容量を高めたシミュレータです。

Q - Eldo RFはどのような市場をターゲットにしていますか?

A - Eldo RFは、3Gワイヤレス市場で広く使用されている複雑なRF ICに対応できるよう設計されています。また、3G以外の幅広いワイヤレス市場のRF IC設計にも適しています。Eldo RFで扱える典型的な回路の例として、携帯電話全般に搭載されているRFトランシーバがあります。これらの回路は、RF周波数帯（一般に数百MHzから5〜10GHzまで）で動作する低ノイズ・アンプ、ミキサ、フィルタ、オシレータなどで構成されています。

Q - Eldo RFはボード／システム設計にも適していますか?

A - いいえ。Eldo RFはシステムやボード設計に必要なモデルはサポートしていません。Eldo RFはIC設計に特化した製品です。ボードレベルのアプリケーションについては、メンター・グラフィックスのRF DesignをAgilentのADS環境に組み込んで、ボードレベルのRF設計やシミュレーション用ソリューションとして使用していただく必要があります。

Q - Eldo RFの機能はどのようにEldoに統合されていますか?

A - Eldo RFには、定常解析と変調定常解析が追加されています。これらの解析はEldoスタイルのコマンド（.SST、.SSTAC、.SSTXF、.SSTNOISE、.MODSST）で指定します。その他のソースを利用して、連続波（正弦波など）またはデジタル変調波（GMSKやOFDMなど）のRF信号も直接生成できます。

一般的なRF計測（IP3、圧縮ポイントなど）は専用の関数で処理します。新しい定常解析で生成される出力に対応するため、プロット用コマンドにも新しいフォーマットが追加されています。新機能の追加によって、ユーザが利用できるコマンドの数も増えていますが、これらはEldoの他の標準解析と組み合わせて使用できます。

Q - Eldo RFを使用するにはどのような条件が必要ですか?

A - Eldo RFは標準のEldo上で動作するオプションです。Eldo RFを使用するには、EldoおよびAMS波形プロセッサEZwaveのライセンスが必要です。

技術的な質問

Q - Eldo RFには特別なデバイスモデルが必要ですか?

A - いいえ。Eldo RFでは、BSIM3v3、BSIM4、PSP、HiSIM、BSIM3SOI、VBIC、HICUM、VBICなど、Eldoと同じデバイスモデルを使用します。独自規格のモデルを使用する場合は、EldoのGUDMオプションを使用してこれらを統合できます。Eldo RFでサポートされるのは電荷ベースのMOSモデルのみです。

Q - Eldo RFはマイクロストリップ・モデルをサポートしていますか?

A - はい。Eldo RFにはマイクロストリップ・モデルのライブラリが付属しており、シミュレータにプリミティブとして実装されています（追加のライブラリを購入したりインストールしたりする必要はありません）。Eldo RFでは、パワー・アンプ・アプリケーションの設計を支援することを主な目的として、いくつかのマイクロストリップ・モデルをサポートしています。これらのデバイスは、特に入出力マッチングでマイクロストリップ成分に大きく依存するため、マイクロストリップ成分を含めたシミュレーションを行わなければ有用な情報を得るのは困難です。

Q - Eldo RFで扱える周波数は?

A - Eldo RF自体には、扱える周波数に制限はありません。このアルゴリズムは任意の周波数で使用できます。ただし高周波数ではデバイスモデルの精度と入手性の問題が制約になることがあります。Eldo RFが主に使用されるIC設計現場では、デバイスモデルは通常、ファウンドリが自社のプロセスを徹底的に特性評価した後に提供されます。デバイスモデルは、デバイスの振る舞いを正確に反映できる「有効な」周波数が決められており、これが事実上の使用上限となります。最先端のRFプロセスの場合、一般には数GHzあたりが周波数の上限となります。

例えば、あるファウンドリが自社の0.25um RFプロセス用に10GHzまで有効なデバイスモデルを提供したとします。ユーザは、この周波数を超えてシミュレーションを行うことも、また、最終的にこの周波数を超える動作周波数のICを製造することも可能です。こうしたシミュレーションもEldo RFで特に問題なく行えますが、そのシミュレーション結果はおそらく実際のシリコンを正しく反映したものにはなりません。このように製造されたICで誤動作があっても、ファウンドリに責任を問うことはできません。従って、ファウンドリが自社のプロセスについて保証する最大動作周波数が事実上の周波数の上限となります。シミュレータ自体には周波数の制限はありません。

Q - Eldoと比べ、Eldo RFにはどのような解析機能がありますか?

A - 通常のEldoと比べて解析機能で大きく異なるのは、Eldo RFでは定常解析と変調定常解析がサポートされている点です。

「定常」状態とは、最初の過渡状態がすべてなくなり、回路が周期的または疑似周期的な大信号のみで動作している状態と定義されます。Eldo RFはこの定常状態を周波数領域で計算します。従って、解析結果は通常、周波数領域のスペクトルとして出力されます。Eldo RFには、必要に応じて出力結果を自動的に時間領域に変換する機能もあります。

変調定常解析は時間と周波数の複合アルゴリズムで、RF信号によって搬送される変調情報を効率的に扱うことができます。変調定常解析の出力は時変スペクトルとなります。変調定常解析のアルゴリズムは、Questa ADMS RFの中心的な機能を担っています。

これ以外にも、Eldo RFには定常状態の小信号解析、定常状態のノイズ解析、近傍安定性解析などの解析機能があります。

Q - Eldo RFは非線形ノイズ解析をサポートしていますか?

A - はい。Eldo RFは定常状態の非線形ノイズ解析をサポートしています。他のツールはシングルトーンのみをサポートしたものがほとんどですが、Eldo RFではシングルトーンとマルチトーンのどちらの状態でもノイズ解析を行えます。ノイズモデルはEldoデバイスモデルからのものを使用します。通常、この解析は低ノイズアンプ、フィルタ、ミキサのノイズスペクトルを予測するために使用されます。Eldo RFでは、回路の雑音指数と最小雑音指数を直接抽出することもできます。Eldo RFは雑音円もサポートしています。

Q - Eldo RFは位相ノイズ解析をサポートしていますか?

A - はい。Eldo RFは位相ノイズ解析をサポートしています。周波数シンセサイザの設計では、VCO（電圧制御発振器）からの位相ノイズを予測することが重要となります。Eldo RFには、搬送波の近くおよび遠くの位相ノイズ密度の両方を予測できる強力で高信頼性のアルゴリズムが用意されています。搬送波に近い位相ノイズは「近傍」位相ノイズと呼ばれることもあります。Eldo RFでは、ミキサや分周器を使用した回路の位相ノイズも予測できます。

Q - Eldo RFはPLL（Phase Locked Loop）をサポートしていますか?

A - はい。Eldo RFはトランジスタレベルで記述されたPLLの解析をサポートしています。PLLの解析には専用のアルゴリズムを使用します。このアルゴリズムは、定常解（すなわちロック状態の波形）、閉ループの非線形位相ノイズを計算します。このアルゴリズムは完全なSPICEネットリストで整数分周PLLをサポートしており、周波数分周器マクロモデルで分周器がモデリングされていればフラクショナルPLLにも対応します。さらに、このアルゴリズムには個々のビルディング・ブロックがグローバルな出力位相ノイズにどれだけ影響しているかをレポート出力する機能もあります。

Q - Eldo RFは「ジッタ」を予測できますか?

A - はい。ジッタとは、クロック周期のばらつきの統計的分布を時間領域で表したものです。ある特定の条件下では、この時間領域の量を位相ノイズスペクトル（この同じ「ジッタ」を周波数領域で表したもの）に関連づけることができます。Eldo RFには、位相ノイズスペクトルから計算した平均ジッタと累積ジッタを返す関数が用意されています。

Q - Eldo RFは1dB圧縮ポイントの抽出をサポートしていますか?

A - はい。Eldo RFには1dB圧縮ポイントを抽出する専用の関数として「compress()」と「xcompress()」が用意されており、Eldoの標準の.EXTRACTコマンドで使用できます。

Q - Eldo RFはIM3/IP3の抽出をサポートしていますか?

A - はい。Eldo RFは3次相互変調とインターセプト・ポイントの抽出をサポートしています。抽出は、適切な.EXTRACTコマンドを入力して値を取得するか、またはビルトイン関数（OIPxとIIPx）を使用して行います。コマンドは、キーボードから入力する必要がありますが、式をハード・コーディングする必要がないため、柔軟で手軽に使用できます。キーボードからの入力を行いたくない場合は、Artist Linkを使用してEldo RFをCadenceの環境に統合すれば、あらかじめ定義されたフォームに入力するだけで抽出が行えるため、キー入力は不要です。

Q - Eldo RFはロードプル・コンター解析をサポートしていますか?

A - はい。

Q - Eldo RFではSパラメータを扱えますか?

A - はい。Eldo RFには定常解析からSパラメータ（すなわち、大信号）を抽出する機能があります。これらのSパラメータはEZwaveでスミスチャートに表示できます。EldoとEldo RFには、小信号のSパラメータで定義されたブロックをシミュレーションする機能もあります。これによって、EldoではACと過渡シミュレーションが可能になります。Eldo RFでは、SSTシミュレーションが可能になります。Sパラメータは、デファクト・スタンダードであるTouchStoneファイル形式で与えられます。RF機器ならほとんどこれらのパラメータを計測したことがあるはずです。これは、トランジスタレベルの表現をしなくてもアンテナまたはその他の線形動作ブロックの表現を組み込めるので便利です。

Q - Eldo RFでは、解析中に他のEldoコマンドを使用できますか?

A - はい。Eldo RFはEldoを使用しているので、Eldoの共通コマンドはすべて利用できます。Eldo RFでは、Eldoのパラメータ・スイープ機能、温度スイープ機能、.EXTRACT、.DEFMAC、などを利用できます。

Q - Eldo RFではEldoの.alterやモンテカルロ機能を利用できますか?

A - はい。Eldo RFはEldoを使用しているので、.alterや.mcを含め、Eldoの共通コマンドはすべて利用できます。

Q - Eldo RFではパラメトリック解析（設計パラメータ・スイープ）が行えますか?

A - はい。前述の通り、Eldo RFはEldoの機能を使用しているので、Eldoの共通コマンドはすべて利用できます。Eldo RFでは、Eldoのパラメータ・スイープや温度スイープの機能を利用できます。一般に、RF解析では入力電力や周波数などのパラメータをスイープします。また、Eldo RFで使用しているハーモニック・バランス・アルゴリズムは極めて効率よくパラメータ・スイープを実行できます。実際、前のポイントで取得した情報をスイープの各ポイントで再利用できるため、例えば1dB圧縮ポイントの解析（入力電力のスイープが必要）を行う場合でも、CPU時間が大幅に削減されます。

Q - Eldo RFはオシレータやVCOを扱えますか?

A - はい。Eldo RFではVCO（LC型やリング・オシレータなど）の解析を効率よく行うことができます。時間領域でオシレータを「開始」する必要はなく、すべてを周波数領域で直接計算できます。これは、周波数領域解析の大きな利点の1つです。

回路にはミキサや分周器を含めることもできます。

Eldo RFでは、いくつかの独立したオシレータを含む回路も解析できます。

柔軟なVCOマクロモデルも用意されています。

Q - Eldo RFでは最適化は行えますか?

A - はい。Eldo RFにはEldoに内蔵されている最適化機能が含まれています。この最適化機能はRF解析をサポートしており、入出力マッチング・ネットワーク、圧縮ポイント、位相ノイズなど、Eldo RFでシミュレーションが行えるものはすべて最適化できます。

重要: この最適化機能はEldo/Eldo RFに標準で内蔵されています。追加ライセンスは必要ありません。

Q - Eldo RFはVerilog-Aをサポートしていますか?

A - はい。Eldo RFの解析（SSTとMODSST）はVerilog-Aと互換性があり、単純なトランジスタレベルのブロックとVerilog-Aの「モジュール」（Verilog-Aの基本的な設計単位）を組み合わせて記述した回路もシミュレーションが行えます。

この機能は、回路の全体または一部に詳細なトランジスタレベル・モデルではなくビヘイビアモデルを使用してシミュレーションを高速化したい場合に有効なソリューションとなります。この機能では、すべての回路ブロックをVerilog-Aモデルで定義した「システムレベル」のシミュレーションも可能です。

一部、Verilog-Aステートメントの中には、Eldo RFの解析と互換性のないものもあります。基本的に、「イベント」の作成またはテストに使用するステートメント（Verilog-Aはアナログ言語ですが、イベントの概念があります）はサポートされません。

ddt()とidt()演算子（時間微分）、およびフィルタを簡単に実装するためのラプラス・ブロックは完全にサポートされています。雑音関数もサポートされています。

Eldo RFでVerilog-Aを使用するにはVerilog-Aのライセンスが必要です。

CommLib RFと呼ばれるビヘイビアモデルのライブラリが用意されています。これはVerilog-AとVHDL-AMSのソースコード形式で無償提供されます。これには、LNA、MIXER、VCO、フィルタ、残術演算子の各コンポーネント用のモデルが含まれます。このライブラリには、定期的に新しいモデルが追加されています。なお、Eldo RFはVHDL-AMSをサポートしていないので、VHDL-AMS版を使用するにはQuesta ADMSとオプションのQuesta ADMS RFが必要です。Eldo RFでサポートされるのはVerilog-A版のみです。

Q - Eldo RFはVHDL-AMSをサポートしていますか?

A - いいえ。VHDL-AMSを使用するにはQuesta ADMS RFが必要です。VHDL-AMSは、VHDLのデジタル機能をすべて備えたミックスシグナル言語です。Eldo RFは「デジタル」に関係するものは一切扱うことができません。

RF解析にVHDL-AMSモデルを使用するには、Questa ADMSとそのオプションのQuesta ADMS RFが必要です（VHDL-AMSモデルが100%アナログの場合も同じです）。

CommLib RFと呼ばれるビヘイビアモデルのライブラリが用意されています。これはVerilog-AとVHDL-AMSのソースコード形式で無償提供されます。これには、LNA、MIXER、VCO、フィルタ、残術演算子の各コンポーネント用のモデルが含まれます。このライブラリには、定期的に新しいモデルが追加されています。なお、Eldo RFはVHDL-AMSをサポートしていないので、VHDL-AMS版を使用するにはQuesta ADMSとオプションのQuesta ADMS RFが必要です。Eldo RFでサポートされるのはVerilog-A版のみです。

Q - Eldo RFは変調信号を扱うことができますか?

A - はい。Eldo RFはデジタル変調されたソース、および「変調定常」解析と呼ばれる解析をサポートしています。

サポートされる変調の種類は、GMSK、GFSK、OQPSK、ｹ/4QPSK、MPSK、MFSK、EDGE、MQAM、OFDM、HPSKです。

ソースにはローパスフィルタ（ガウス分布、Square Root Raised CosineまたはRaised Cosine）が組み込まれており、これを明示的パターン（ユーザ定義によるビットストリーム）または疑似ランダムシーケンス（内蔵の疑似ランダムパターン・ジェネレータを使用）のいずれかで駆動します。また、Eldo RFはテスト計器で使用される標準のPRBSもサポートしています。サポートされていない変調フォーマットを使用しているユーザの場合は、IQMODソースを使用して任意の（汎用）IQ変調器を実装することもできます。

Q - Eldo RFでは「エンベロープ」解析を行えますか?

A - はい。Eldo RFは、「変調定常」解析により、デジタル変調信号をサポートしています。この信号は、高周波の搬送波を選択したデジタル変調方式に従ってベースバンド信号で変調したものです。出力は時間領域と周波数領域の両方で解析できます。代表的な応用例としては、パワー・アンプのACPRやNPRなどの標準数値の予測があります。

Q - Eldo RFはオシレータの「エンベロープ」解析をサポートしていますか。

A - はい。Eldo RFはMODSST解析でオシレータをサポートしています。これにより、変調定常解析のアルゴリズムを使用してオシレータの過渡的なランプアップ局面をシミュレーションすることができます。これは、オシレータまたはVCOの初期過渡状態が長く、過渡解析ではシミュレーションに時間がかかる場合（水晶発振子など）に役立ちます。

性能に関する注意事項

Q - Eldo RFにはキャパシティの制限はありますか?

A - Eldo RFは、ハイ・キャパシティに対応するように設計されています。基本振動を2つまたは3つ持つ素子数数万の設計規模であれば、ごく普通にシミュレーションが行えます。

Q - ハーモニック・バランスにはメモリの問題があると聞きました。Eldo RFはどうですか?

A - 実際のところ、「総当たり方式」で実装したハーモニック・バランス・アルゴリズムでは、多くの高調波を含む大規模な回路に対処できません。Eldo RFではメモリの使用が徹底的に最適化されており、このような制約はありません。

Q - Eldo RFはRCまたはRLC寄生抽出素子を扱うことができますか?

A - はい。前述の通り、Eldo RFはハイ・キャパシティに対応できるよう設計されています。レイアウトからRCまたはRLC寄生素子を抽出すると、ネットリストの素子数が数千と大規模になる場合が多く、シミュレータで扱うのは極めて困難です。EldoにはRC縮小アルゴリズムも搭載されており、シミュレーションの対象となるネットリストのサイズを抑えられます。

Q - Eldo RFには速度面での利点はありますか?

A - 残念ながら、「通常の」アナログ・シミュレーションの速度については一概には言えません。速度は解析する回路によって大きく異なります。一般論として、数千の素子で構成される大規模回路でマルチトーン信号を使用する場合は、Eldo RFの方が他のソリューションよりも10〜100倍高速にシミュレーションを行えます。オシレータの解析も、はるかに高速かつ手軽に行えます。小規模な回路の場合はそれほど大きな高速化はありませんが、スティミュラスが近接したマルチトーンの場合にはEldo RFの方が実行速度は大幅に高速になります。

フローおよび統合に関する注意事項

Q - Eldo RFとQuesta ADMSを連携させることはできますか?

A - はい。このソリューションはQuesta ADMS RFと呼ばれます。この製品は「ADMS RF」の略称で呼ばれることもあります。

基本的に、Questa ADMS RFはADMSに含まれるSSTとMODSSTアルゴリズムをサポートしています。アナログ／RF成分と純粋なデジタル（VHDL-DまたはVerilog-D）成分の両方を持つ設計が対象となります。ユーザ・インタフェースは、通常のQuesta ADMSのインタフェースと同じです。詳細についてはQuesta ADMS RFのデータシートを参照してください。VHDL-AMSまたはVerilog-Aのアナログ・ビヘイビアモデル（例えばCommLib RFのビヘイビアモデルなど）も、一部制約はありますが使用できます。

Questa ADMS RFを利用すると、回路をTRANとMODSSTのパーティションに分割できます。TRANパーティションはEldoの通常の過渡アルゴリズムでシミュレーションを行い、MODSSTパーティションは変調定常解析のアルゴリズムでシミュレーションを行います。TRANパーティションはベースバンド・ブロックに割り当てられ、MODSSTパーティションには高速RFブロックが含まれます。

留意点: ADMS RFはADMS上で動作するオプションです。利用するには、Questa ADMSとEldo RFが必要です。

Q - Eldo RFはメンター・グラフィックスIC Flowに統合できますか?

A - はい。メンター・グラフィックスIC Flowでは、Eldo、Eldo RF、Questa ADMSがDesign Architect-ICに統合されます。ネットリスト作成機能はDesign Architect-ICのものを使用し、波形ビューアにはEZWaveを使用します。

Q - Eldo RFはCadenceのフロー（ADE）に統合できますか。

A - はい。Artist Link（「Artist」からメンター・グラフィックス・シミュレータを実行するのに必要なメンター・グラフィックスのレイヤ）はEldo RFをサポートしています。サポートされるCadenceのバージョンは5.1.41（CDBA）と6.1（OpenAccess）です。

Artist LinkにはEldo RF専用のフォームが多数用意されており、RFソースのパラメータ化（4つのソースとデジタル変調ソース）、解析制御（定常解析など）、出力選択などがサポートされます。

結果のポストプロセスには、Cadenceの波形ビューアもメンター・グラフィックスのEZWaveビューアも使用できます。どちらのビューアでもクロスプローブがサポートされています。

パラメータ・スイープ用のインタフェースも用意されています。また、コーナーケース、モンテカルロ、最適化シミュレーションの専用インタフェースも用意されています。