[ibis-interconn] Re: Question about references in BIRD189, and related comments about AMI Flows

  • From: Walter Katz <wkatz@xxxxxxxxxx>
  • To: "Scott McMorrow" <Scott@xxxxxxxxxxxxx>, "IBIS-ATM" <ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx>, "IBIS-Interconnect" <ibis-interconn@xxxxxxxxxxxxx>
  • Date: Thu, 20 Jul 2017 20:26:00 -0400 (EDT)

All,

 

I agree. 

 

Now what is the difference in the voltage say at port 2, when an adjacent
connection in the package is terminated by 2 MegOhm or by an interconnect
with a nominal impedance of 50 +/- 10% Ohms?

 

Assuming the package was designed to minimize crosstalk (to be < 10mV (1%)
on 1V signaling).

If the adjacent connections are terminated by a 2 MegOhm resistor

The 10mV signal will cause .1mv voltage (.01% x 10mV)  at ports 1 and 2.

If the adjacent connections are connected to a 50 +/- 10% Ohm transmission
line

Thw reflection will be <~ 1mV, and the voltage  at ports 1 and 2 will
cause a .001mv voltage (.001% x 1mV)  at ports 1 and 2.

 

Using 2MegOhm termination will give a much more pessimistic answer then
the 50 Ohm terminations, but still <~ 1Mv. 

 

The EDA tool can always choose 50Ohm, which can speed up simulations
dramatically, and giving an optimistic results by as much as 1Mv.

 

The EDA tool can give the User the option of doing it either way

 

Please evauate my assumptions, my arithmetic, and come to your own
conclusion.

 

Walter

 

 

Walter Katz

 <mailto:wkatz@xxxxxxxxxx> wkatz@xxxxxxxxxx

Phone 303.449-2308

Mobile 303.335-6156

From: Scott McMorrow [mailto:Scott@xxxxxxxxxxxxx] ;
Sent: Thursday, July 20, 2017 7:14 PM
To: wkatz@xxxxxxxxxx; IBIS-ATM <ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx>;
IBIS-Interconnect <ibis-interconn@xxxxxxxxxxxxx>
Subject: RE: [ibis-interconn] Re: Question about references in BIRD189,
and related comments about AMI Flows

 

Walter

 

Obviously, when you are making measurements on a package, all other ports
are open circuits.  For correlation purposes, I will normally reduce the
100-port s-parameter to a 2-port s-parameter using a 1 meg ohm termination
impedance on the unused ports.

 

For in-system performance modeling, all ports should be reduced using the
nominal interconnect impedance. This may or may not be the normalization
impedance recorded in the touchstone file.

 

Regards,

 

Scott

 

 

Scott McMorrow, CTO Signal Integrity Group

Samtec

Office 401-284-1827 | +1-800-726-8329

 <http://www.samtec.com/> www.samtec.com

 

From: ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx>
[mailto:ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of Walter Katz
Sent: Thursday, July 20, 2017 6:40 PM
To: IBIS-ATM <ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx <mailto:ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx>

; IBIS-Interconnect <ibis-interconn@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-interconn@xxxxxxxxxxxxx> >
Subject: [ibis-macro] Re: [ibis-interconn] Re: Question about references
in BIRD189, and related comments about AMI Flows

 

Arpad,

 

Consider a 50 pin package, that has an s100p. Port 1 is pin 1, port 2 is
die pad for pin # 1. 

 

When measuring s12 with a 2 probe VNA, how are the other 98 ports usually
terminated? 

 

Once we get this answer, then we can proceed to the next question.

 

Walter

 

Walter Katz

 <mailto:wkatz@xxxxxxxxxx> wkatz@xxxxxxxxxx

Phone 303.449-2308

Mobile 303.335-6156

From: ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx>
[mailto:ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of Muranyi, Arpad
Sent: Thursday, July 20, 2017 4:04 PM
To: IBIS-ATM <ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx <mailto:ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx>
; IBIS-Interconnect <ibis-interconn@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-interconn@xxxxxxxxxxxxx> >
Subject: [ibis-interconn] Re: Question about references in BIRD189, and
related comments about AMI Flows

 

Walter,

 

Let's keep the AMI related topics out of this subject line, and discuss
them in a separate

thread.

 

So, regarding this discussion about BIRD189, I am sensing a slight
miscommunication or a

different perspective here.  Let me try to explain what I mean.

 

Using the reference impedance in Touchstone files we can terminate the
unused ports

of a Touchstone file in such a way that there will be no reflections at
those unused ports.

This is usually done to generate waveforms with the used ports of the
Touchstone file

as if the adjacent unused ports did not exist.  I understand there are
numerical techniques

which can be applied to Touchstone files to reduce them to a smaller
number of ports

using this concept.

 

Now, the other perspective that you seemed to describe in your earlier
email is different.

In this interpretation, an "unused port", for example a pin of a package,
is actually connected

to the printed circuit board, and perhaps there are no further traces on
the board attached

to that pin.  This is often called a "No Connect" (NC).  When a user runs
their simulations,

they may be interested in seeing the effects of this dangling pin, i.e.
they WANT to see

the reflections at that pin, and they WANT to see how these reflections
influence the

adjacent lines through crosstalk, etc.  But I would not call this scenario
"unused ports",

because the ports are indeed in use for a good reason.

 

So I would suggest that we come to an agreement first on what we mean by
"unused ports",

and perhaps put that in BIRD189 to eliminate any confusions or
misinterpretations.

 

Thanks,

 

Arpad

=========================================================================

 

 

From: ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx>
[mailto:ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of Walter Katz
Sent: Thursday, July 20, 2017 12:04 PM
To: Matvienko, Andrey <andrey_matvienko@xxxxxxxxxx
<mailto:andrey_matvienko@xxxxxxxxxx> >; IBIS-ATM <ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx> >
Subject: [ibis-macro] Re: [ibis-interconn] Re: Question about references
in BIRD189, and related comments about AMI Flows

 

All,

 

The current statement in BIRD 189

 

If this parameter (Unused_port_termination)is not defined, the EDA tool
may connect terminals to terminations as needed to prevent numerical
instability in simulation (EDA tools are recommended to alert users when
this occurs and document the termination value used).  Note that the
terminals remain technically open, and terminations connected by the EDA
tool are intended to approximate open-circuit conditions.  

 

Can be confusing (as indicted by how Andrey interprets it, see below).

 

We all need to remember that IBIS is an ASCII representation of a model
(I/O model, interconnect model, Touchstone file) based on "measurements"
made on the I/O model or interconnect. "Measurement" here can be based on
actual test bench measurements, SPICE simulations, extraction, .

 

If the component is sitting on a table in the "dead bug" position, then
technically all of the pins of the component are in open-circuit
condition. As soon as the package is inserted in a board (or the die is
mounted in the package) the model maker has no ideas how the pin (or die
pad is terminated). It is the User/EDA too who knows this.

 

We continually make the mistake of telling the EDA tool how to use IBIS
models, rather than just describing the format of the data describing the
models and how to generate this data. This is so aptly demonstrated by the
recent debates over BIRD 166 and BIRD 190. 

 

I suggest the following change:

 

If this parameter (Unused_port_termination)is not defined, the EDA tool
may connect terminals to terminations as needed to prevent numerical
instability in simulation (EDA tools are recommended to alert users when
this occurs and document the termination value used).  The terminations
connected by the EDA tool are determined by what the unused component pins
are connected to. 

 

Some other unfortunate statements about how AMI models shall be used are:

 

System simulations will commonly involve a transmitter (Tx) and a receiver
(Rx) executable model file, each of which may perform filtering in the
AMI_Init function, the AMI_GetWave function, or both (i.e., a "dual"
algorithmic model). In the case of a "dual" algorithmic model, the
filtering functionality in the AMI_Init and AMI_GetWave functions are each
intended to be independent representations of the device's equalization.
Users of a dual model can elect to use either the AMI_Init or AMI_GetWave
filtering functionality, but not combine both simultaneously. 

 

While the primary purpose of the AMI_Init function is to perform the
required initialization steps, it may also include LTI signal processing
algorithms. Therefore, statistical simulations may be performed using the
AMI_Init function alone. 

 

Even though time domain simulations may also be performed with the LTI
AMI_Init and/or LTI AMI_GetWave functions, AMI_GetWave functions
containing non-LTI algorithms may only be simulated in the time domain. 

 

How does a User or EDA tool know that a models AMI_GetWave is LTI or
non-LTI. No AMI Model can be perfectly LTI, so who makes the judgment that
a AMI Model can be used as an LTI model? Even if a model is truly LTI, it
is straightforward for a model make to include an AMI_GetWave as a
convenience for EDA tools when doing time domain simulations with other
models in the channel that have an AMI_GetWave - this eliminated
deconvolution steps. 

 

Walter

 

Walter Katz

 <mailto:wkatz@xxxxxxxxxx> wkatz@xxxxxxxxxx

Phone 303.449-2308

Mobile 303.335-6156

From: Matvienko, Andrey [mailto:andrey_matvienko@xxxxxxxxxx] ;
Sent: Thursday, July 20, 2017 11:45 AM
To: Walter Katz <wkatz@xxxxxxxxxx <mailto:wkatz@xxxxxxxxxx> >
Subject: RE: [ibis-interconn] Re: Question about references in BIRD189

 

HI Walter,

 

Thanks for comments. Yeah, with the current requirement currently put in
BIRD (requirement for open-circuit approximation for unused port) the only
reasonable thing is exactly "ignore all of the rules on how to deal with
unused terminals" :)

Btw I don't try to "blame" nobody, by some reason I myself noticed it only
yesterday, at that I have been reviewing this BIRD quite regularly as it
has been evolved. Yesterday I was literally shocked finding that we sort
of "enforce" open- circuit for unused ports in this BIRD, by default. We
also have been using "advanced package" features in  our tools almost
"forever" (our solution have been based on extensions to IBIS external
circuit) so we are very well familiar with topics of terminating of unused
ports and of course we will continue doing it properly despite of direct
"recommendation" to use open-circuit in the BIRD.

 

Still I think that that controversial require would be removed from the
spec.

 

Thanks,

Andrey

 

This email and any appended documents are only for the intended
person/entity and may contain information of Samtec, Inc., that is
PRIVILEGED, PROPRIETARY, CONFIDENTIAL, AND/OR PROTECTED BY LAW. If you are
not the intended recipient you are hereby notified that any dissemination,
disclosure, use or copying of this email or its contents is prohibited. If
you received this message in error, please notify Samtec immediately and
delete the email, attachments and all copies. The intended recipient
should not disclose the content to third parties or reproduce the content
without Samtec's written consent. 

Other related posts: