做电路仿真必需知道什么是SPICE模子!

 产品系列     |      2021-10-27 13:59

这七个学生推举LaurenceNagel为代表,由他认真向Peterson传授讲述功效。这个功效就是CANCER。没错,它的意思就是“癌症”。它是“不包罗辐射的非线性电路计较机阐明”(”ComputerAnalysis of Nonlinear Circuits, Excluding Radiation”)的缩写。不要忘了,这是在一个叛变的时代。其时绝大部门的电路阐明软件来自于大公司与当局/军方的条约开拓。在暗斗和核威胁的情况下,当局/军方要求这些软件都具有阐明电路抗核辐射的本领。伯克利是反战的大本营,学生们本身开拓的措施虽然要跟当局/军方的要求对着干了。

有同学大概会问:为什么要开拓一个电路仿真措施?呵呵,要知道在这之前,人们阐明电路,要么是用笔和纸,要么就要搭电路板(breadboard)。Peterson传授就被学生们称之为“信封传授”,因为他认为电路阐明用个信封的不和来做就足够了。但跟着电路局限的增大,用笔纸变得越来越不行能,搭电路板又不能准确回响芯片上的电路特性,并且用度也越来越高。因此,用软件来做电路仿真就变得日益急切了。

当课程竣事,Nagel向Peterson传授讲述CANCER之后,Peterson传授给以了全心的承认。学生们都通过了!CANCER成了Nagel的硕士论文课题。它在伯克利被许多本科生及研究生利用,而且给了大量的发起去改造它。呵呵,都说学生是最好的“小白鼠”,这话公然不假(再插一段话:基于这堂课的庞大乐成,Rohrer传授厥后又用同样的步伐试了几堂课,但都失败了。他本身总结说,是因为有Nagel,伯克利的那堂课才乐成了。所以,假如没有Rohrer传授那样的功力和Nagel那样天分的学生,SPICE也不行能从一堂课里降生出来。)

到了1971年的秋天,Nagel在伯克利又开始了他的博士生糊口,这一回是在Peterson传授的指导下了。(在这之前,Rohrer传授分开了伯克利到家产界去成长。原因嘛,听说Rohrer传授与Peterson传授在是否要果真CANCER的源代码上有差异意见。Rohrer传授厥后又回到了学术界,在卡内基-梅隆大学(CMU)做传授,并指导开拓了AWE,这是后话。)

Peterson传授给Nagel的第一个任务是给措施起个新名字。确实,CANCER太逆耳了,谁都不喜欢。Nagel花了天知道多长时间才想出来这样好听的,也是我们此刻还在用的名字:SPICE(SimulationProgram with Integrated Circuit Emphasis)。(所以,同学,假如你要写一个新措施,建设一个新公司,生一个小孩,必然要给她/他起个好听的名字。)1971年被正式认定为SPICE降生的年份。

Nagel当年在伯克利的照片

做电路仿真必须知道什么是SPICE模型!

Rohrer传授

做电路仿真必须知道什么是SPICE模型!

Peterson传授

做电路仿真必须知道什么是SPICE模型!

SPICE照旧开源代码的先驱。其时也有开源代码,但都没有太大的贸易代价。SPICE就差异了。有人已经看到它的贸易代价,但Peterson传授僵持要把代码开源(我们都得真心的感激Peterson传授)。任何人只要花20美元的手续费,就可以获得SPICE的源代码(虽然,在暗斗时期,SPICE被克制出口到当局认为的“共产国度“)。有人会问,那这样一来,伯克利是不是损失了一大笔钱呢?事实并非如此。伯克利的SPICE辅佐数字设备公司(DEC)卖出了许多台VAX机。反过来,DEC给伯克利电子系捐赠了一千八百万美元(这但是二十年前的数目,思量到通货膨胀,你可以想象此刻值几多钱)。这么多钱可不是一个学校卖代码能得到的。所以,做功德终究照旧会获得好报的。

SPICE简史(2)-SPICE2和SPICE3

SPICE2和SPICE3

在70年月初期,伯克利电子系用的计较机是CDC6400大型机,它的运算本领相当于286(它的时钟频率是10兆赫,可它的本钱是六百万美元。再看看本日你手中的iPhone,它的时钟频率高出1000兆赫,本钱不到六百美元–这是一百万倍性价比的不同!)分给每个学生的主内存白日为256K字节。到了晚上人少,你就可获得384K。运行一个不算太大的电路仿真,用Nagel的话来说,就像把你11码大的脚穿进婴儿的鞋里–你得想尽一切步伐节减内存。能仿真的最大的电路局限也就是25个双极晶体管(相当于50个电路节点)。并且,当时候SPICE还只有双极晶体管模子。71年的秋季,从贝尔尝试室来到伯克利的DavidHodges传授带来了第一个MOSFET模子:Shichman-Hodges模子。假如你用过SPICE(而且年初足够多的话),你应该知道这就是Level1 MOSFET模子。它是所有MOSFET模子的鼻祖(下面我们还会讲到MOSFET模子的)。

1975年Nagel从伯克利博士结业。他的论文“SPICE2:A COMPUTER PROGRAM TO SIMULATE SEMICONDUCTOR CIRCUITS”, 成为了EDA行业被引用最多的文章。