[ibis-macro] Re: [ibis-interconn] Re: Putting to Bed A_gnd

  • From: Walter Katz <wkatz@xxxxxxxxxx>
  • To: "IBIS-Interconnect" <ibis-interconn@xxxxxxxxxxxxx>, <ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx>
  • Date: Thu, 22 Mar 2018 17:41:15 -0400 (EDT)

Arpad,

 

Go figure it out with Brad and Scott and anyone else. I do not care. IBIS
describes models and there derivation methods, not how to use them.

 

This is a rat hole we cannot dig ourselves out of. I have close to a 1000
e-mails on this subject and will withdraw from any discussion on how to
use these models. All I care about is that the BIRD 189 syntax allows
users to wrap the model they currently create. The following is all we
have to do:

 

1.      IBIS 189 should state that A_gnd is the Simulator Reference Node
(Node 0 in IBIS-ISS)
2.      We add the following Note: 

a.      Using A_gnd as Interconnect Model Terminals or Node 0 in IBIS-ISS
subckts may not account for all currents going to "ground" pins, and
therefore potentially introduce simulation results when doing power aware
simulations that are not ground based.

 

Anyone can submit white papers on how they think Model Maker should make
their models and how they think EDA tools should hook them up.

 

This is my last word - have you discussions with others.

 

Walter

 

Walter Katz

 <mailto:wkatz@xxxxxxxxxx> wkatz@xxxxxxxxxx

978.461-0449 x 133

Mobile 303.335-6156

 

From: ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx
<ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx> On Behalf Of Muranyi, Arpad
Sent: Thursday, March 22, 2018 5:08 PM
To: IBIS-Interconnect <ibis-interconn@xxxxxxxxxxxxx>;
ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [ibis-interconn] Re: Putting to Bed A_gnd

 

Walter,

 

Regarding "The following statement is not true:" and your thought
exercise, consider the drawing on

slide 15 of Sam's 2008 presentation:

 



 

Do you think that after modifying this drawing the following way you would
still get the 

correct simulation results?

 



 

In other words, if you mix "Ground based" models with "non-Ground Based"
models?

Note that the partial inductance in the ground path of the "non-Ground
Based" model

in the middle will be shorted by the two Node 0 connections in the "Ground
Based"

models around it.  This is what I meant by having to consistently model
everything in

a simulation using the same method.  You are correct that there might be
exception

cases when the "non-Ground Based" model is on the "end", but I think those
might be

more of an exception that the norm.

 

Thanks,

 

Arpad

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

 

From: ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx>
[mailto:ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of Walter Katz
Sent: Thursday, March 22, 2018 8:45 AM
To: IBIS-Interconnect <ibis-interconn@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-interconn@xxxxxxxxxxxxx> >; ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [ibis-interconn] Re: Putting to Bed A_gnd

 

Arpad,

 

The following statement is not true:

 

The problem is, that he would have to build the models that way for every
model in a simulation, including all

the models for the buffers (Tx and Rx), all of their packages, and
everything else that is between them on

the PCB, but the current BIRD189 allows people make their models using
other conventions also. 

 

A little gedanken experiment here. Imagine a component with a package
model written according "Brad's rules" with no Node 0 or A_gnd, and
everything is properly reference to the rail signals at all of the
appropriate places in the component (buffer/pad/pin). Brad says he can do
this.

 

Now image this component placed on a board that VSS, VSSQ and all other
signals that are "ground" in the component are on planes made of
superconducting material. The Board models in this case can all reference
a single node and it can be Node 0.

 

The package model written according to Brad's rules will work perfectly
fine. Brad's model will properly account for all currents in the
component. The Board will add or subtract current from the "ground" pins
to keep them at a constant potential, but the currents on the "ground"
signals inside of the package will "float" the reference voltages at the
buffers. Of course the measurements at the buffers will need to be
relative to the buffers local "ground" signal. So the package model does
not care if Node 0 is used externally to the package.

 

Brad has the other problem, he cannot convince the people generating SPICE
models for the I/O buffers. If an I/O buffer has Node 0 internal to it,
then any current flowing to Node 0 inside of the SPICE I/O buffer will not
be accounted for. 

 

If any customer of Cadence is worried about this, they can insist on
getting Board models from their EDA tool and package models from all of
their IC vendors that do not use Node 0, and they can do their power aware
simulations based on this. Nothing in BIRD 189 prevents this.

 

So why waste any more of our time on this. All we need to do is agree to
the following:

1.      IBIS 189 should state that A_gnd is the Simulator Reference Node
(Node 0 in IBIS-ISS)
2.      We add the following Note: 

a.      Using A_gnd as Interconnect Model Terminals or Node 0 in IBIS-ISS
subckts may not account for all currents going to "ground" pins, and
therefore potentially introduce simulation results when doing power aware
simulations that are not ground based.

 

Let the market decide how they want their tool vendors to generate package
models, board models and connector models.

 

Walter

 

 

Walter Katz

 <mailto:wkatz@xxxxxxxxxx> wkatz@xxxxxxxxxx

978.461-0449 x 133

Mobile 303.335-6156

 

From: ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx>
<ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx> > On Behalf Of Muranyi, Arpad
Sent: Wednesday, March 21, 2018 10:12 PM
To: IBIS-Interconnect <ibis-interconn@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-interconn@xxxxxxxxxxxxx> >; ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [ibis-interconn] Re: Putting to Bed A_gnd

 

Walter,

 

I don't think the current BIRD189 would prevent Sam to build his models as
described in his 2008 presentation.

The problem is, that he would have to build the models that way for every
model in a simulation, including all

the models for the buffers (Tx and Rx), all of their packages, and
everything else that is between them on

the PCB, but the current BIRD189 allows people make their models using
other conventions also.  Models 

with different conventions will not work together properly, unless they
are converted somehow to follow the

same convention.  If the IBIS specification claims that we are promoting
model portability and interoperability,

this would need to be addressed somehow.

 

Regarding Sam's Model Extraction Methodology, that was exactly my point.
He describes how to or how not to

make models, and I have not seen yet any IBIS files with data that seems
to follow his technique.  My point was

that the IBIS files I have seen so far do not not follow the Ground Base
extraction methodology (which is what I

see in Sam's presentation), as opposed to your statement that almost all
package models are universally Ground

Base.  I admit that just because I haven't seen it yet, it doesn't mean
that they don't exist, but I am not sure

that they are so universal at this time that we could count on practically
no models made with other conventions

even if BIRD189 allows them to be written. 

 

Anyway, I am simply concerned about interoperability and portability, and
I think we should write BIRD189 in

a way that increases the chance (or guarantees) that models and EDA tools
will work together properly, and

without any requirement for pre-processing the model files before they can
be simulated.

 

The interesting thing about the conversation on the question of whether
A_gnd is a global or local reference

is that it doesn't quite solve the problem of the question of the choice
of modeling convention (Ground Base

or not).  Even though they are related in many ways, they have quite a few
unrelated issues too, and making

a decision on how A_gnd is defined is not enough to solve the problem with
the different modeling conventions.

 

Thanks,

 

Arpad

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

 

From: ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx>
[mailto:ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of Walter Katz
Sent: Wednesday, March 21, 2018 7:26 PM
To: IBIS-Interconnect <ibis-interconn@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-interconn@xxxxxxxxxxxxx> >; ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [ibis-interconn] Re: Putting to Bed A_gnd

 

Arpad,

 

Is there anything in the current BIRD 189 specification that prevents Sam
Chitwood from building the models he thinks are required?

 

You say that "And I haven't seen any IBIS package models yet, which had
ideal shorts for the GND pins and "double" values on the POWER pins.". But
if you read  Sam's [Model Data] Extraction Methodology  he picks one GND
net and excludes if in the [Model Data] pin list, and makes the pulldown
node the "ref" node. This is shorting GND pins and making them the "ref"
node. This is "ground based" power aware simulation. This paper was
written in 2008 (presented by Brad Brim), so I do not know if their
position has changed, or if they are saying they need to do "ground based"
simulation because of other limitations in [Model Data].

 

Walter

 

 

 

Walter Katz

 <mailto:wkatz@xxxxxxxxxx> wkatz@xxxxxxxxxx

978.461-0449 x 133

Mobile 303.335-6156

 

From: ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx>
<ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx> > On Behalf Of Muranyi, Arpad
Sent: Wednesday, March 21, 2018 7:25 PM
To: 'IBIS-Interconnect' <ibis-interconn@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-interconn@xxxxxxxxxxxxx> >; ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [ibis-interconn] Re: Putting to Bed A_gnd

 

Walter,

 

Regarding "Almost universally, package interconnect, board interconnect
and connector interconnect SPICE

models use Node 0, and almost universally power aware simulations are
"ground base".":

 

If the first half of this statement is true, why don't we just say in
BIRD189 that the N+1th reference terminal

is connection to A_gnd, and give no other options?  That could eliminate a
lot of the "problem cases" we

have discussed in this thread.

 

I tend to disagree with the second half.  If we can make power aware IBIS
[Model]s, and if the IBIS [Pin]

and various package keywords allow for package RLC on POPWER and GND pins,
we are talking about

non-Ground Base modeling.  And I haven't seen any IBIS package models yet,
which had ideal shorts for

the GND pins and "double" values on the POWER pins.   This "problem" in
IBIS was actually pointed out

and heavily critiqued in several IBIS summit presentations by the then
Sigrity folks a long time ago.

 

http://www.ibis.org/summits/mar08/chitwood.pdf

 

Other than that, I am not totally opposed at making A_gnd a global
reference (like Node 0), but I would

prefer something less restrictive.  I still don't see what the problem is
with making it a [Component]

level local reference, and let the EDA tool decide whether to connect it
to their global reference in

simulation or not.

 

Thanks,

 

Arpad

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

 

 

 

 

 

 

From: ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx>
[mailto:ibis-interconn-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of Walter Katz
Sent: Wednesday, March 21, 2018 3:01 PM
To: 'IBIS-Interconnect' <ibis-interconn@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-interconn@xxxxxxxxxxxxx> >; ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [ibis-interconn] Putting to Bed A_gnd

 

All,

 

This discussion of A_gnd has gotten way out of control, unnecessary and a
huge waste of time. 

 

A_gnd should be defined as a Global Simulator Reference Node (e.g. Node
0). 

*       If a simulator supports IBIS-ISS then it must support Node 0. 
*       BIRD 189 is based on IBIS-ISS.

 

It is very important to note that the model maker who creates BIRD 189
models can choose to

*       Not use A_gnd in his Interconnect model terminals and not use Node
0 in any of his IBIS-ISS files. 
*       Use A_gnd in his Interconnect model terminals or use Node 0 in any
of his IBIS-ISS files. 

*       The currents that go to the component "ground pins" (as defined in
the Component Data Book)" may not account for the currents that go to Node
0.

 

Almost universally, package interconnect, board interconnect and connector
interconnect SPICE models use Node 0, and almost universally power aware
simulations are "ground base". 

 

I would like to make the following motion:

1.      IBIS 189 should state that A_gnd is the Simulator Reference Node
(Node 0 in IBIS-ISS)
2.      We add the following Note: 

a.      Using A_gnd as Interconnect Model Terminals or Node 0 in IBIS-ISS
subckts may not account for all currents going to "ground" pins, and
therefore potentially introduce simulation results when doing power aware
simulations that are not ground based.

 

Anyone can write a supporting document on why it is better to make models
that do not use A_gnd or Node 0. This does not belong in the BIRD, but can
be submitted as a supporting document to the BIRD.

 

Walter

 

 

Walter Katz

 <mailto:wkatz@xxxxxxxxxx> wkatz@xxxxxxxxxx

978.461-0449 x 133

Mobile 303.335-6156

PNG image

PNG image

Other related posts: