ibis

IBIS模型

IBIS（Input/OutputBufferInformationSpecification）模型是一种基于V/I曲线

的对I/OBUFFER快速准确建模的方法，是反映芯片驱动和接收电气特性的一种国际

标准，

它提供一种标准的文件格式来记录如驱动源输出阻抗、上升/下降时间及输入负载等参

数，

非常适合做振荡和串扰等高频效应的计算与仿真。

IBIS规范最初由一个被称为IBIS开放论坛的工业组织编写，这个组织是由一些EDA

厂商、计算机制造商、半导体厂商和大学组成的。IBIS的版本发布情况为：1993年4月

第一次推出Version1.0版，同年6月经修改后发布了Version1.1版，1994年6月在San

Diego通过了Version2.0版，同年12月升级为Version2.1版，1995年12月其ersion2.1

版成为ANSI/EIA-656标准，1997年6月发布了Version3.0版，同年9月被接纳为IEC

62012-1标准，1998年升级为Version3.1版，1999年1月推出了当前最新的版本

Version3.2版。

IBIS本身只是一种文件格式，它说明在一标准的IBIS文件中如何记录一个芯片的驱动

器和接收器的不同参数，但并不说明这些被记录的参数如何使用，这些参数需要由使用BIS

模型的仿真工具来读取。欲使用IBIS进行实际的仿真，需要先完成以下四件工作：

（1）获取有关芯片驱动器和接收器的原始信息源；

（2）获取一种将原始数据转换为IBIS格式的方法；

（3）提供用于仿真的可被计算机识别的布局布线信息；

（4）提供一种能够读取IBIS和布局布线格式并能够进行分析计算的软件工具。

IBIS是一种简单直观的文件格式，很适合用于类似于Spice（但不是Spice，因为IBIS

文件格式不能直接被Spice工具读取）的电路仿真工具。它提供驱动器和接收器的行为描

述，但不泄漏电路内部构造的知识产权细节。换句话说，销售商可以用IBIS模型来说明它

们最新的门级设计工作，而不会给其竞争对手透露过多的产品信息。并且，因为IBIS是一

个简单的模型，当做简单的带负载仿真时，比相应的全Spice三极管级模型仿真要节省10～

15倍的计算量。

IBIS提供两条完整的V－I曲线分别代表驱动器为高电平和低电平状态，以及在确定

的转换速度下状态转换的曲线。V－I曲线的作用在于为IBIS提供保护二极管、TTL图腾

柱驱动源和射极跟随输出等非线性效应的建模能力。

由上可知，IBIS模型的优点可以概括为：

1、在I/O非线性方面能够提供准确的模型，同时考虑了封装的寄生参数与ESD结构；

2、提供比结构化的方法更快的仿真速度；

3、可用于系统板级或多板信号完整性分析仿真。可用IBIS模型分析的信号完整性问

题包括：串扰、反射、振荡、上冲、下冲、不匹配阻抗、传输线分析、拓扑结构分析。IBIS

尤其能够对高速振荡和串扰进行准确精细的仿真，它可用于检测最坏情况的上升时间条件下

的信号行为及一些用物理测试无法解决的情况；

4、模型可以免费从半导体厂商处获取，用户无需对模型付额外开销；

5、兼容工业界广泛的仿真平台。

当然，IBIS不是完美的，它也存在以下缺点：

1、多芯片厂商缺乏对IBIS模型的支持。而缺乏IBIS模型，IBIS工具就无法工作。

虽然IBIS文件可以手工创建或通过Spice模型自动转换，但是如果无法从厂家得到最小上

升时间参数，任何转换工具都无能为力

2、IBIS不能理想地处理上升时间受控的驱动器类型的电路，特别是那些包含复杂反馈

的电路；

3、IBIS缺乏对地弹噪声的建模能力。IBIS模型2.1版包含了描述不同管脚组合的互

感，从这里可以提取一些非常有用的地弹信息。它不工作的原因在于建模方式，当输出由高

电平向低电平跳变时，大的地弹电压可以改变输出驱动器的行为。

ODT

ODT是内建核心的终结电阻器。我们知道使用DDRSDRAM的主板上面为了防止数据线终

端反射信号需要大量的终结电阻。它大大增加了主板的制造成本。实际上，不同的内存模组

对终结电路的要求是不一样的，终结电阻的大小决定了数据线的信号比和反射率，终结电阻

小则数据线信号反射低但是信噪比也较低；终结电阻高，则数据线的信噪比高，但是信号反

射也会增加。因此主板上的终结电阻并不能非常好的匹配内存模组，还会在一定程度上影响

信号品质。DDR2可以根据自己的特点内建合适的终结电阻，这样可以保证最佳的信号波形。

使用DDR2不但可以降低主板成本，还得到了最佳的信号品质，这是DDR不能比拟的。