基本介紹
- 中文名：saber仿真軟體
- 外文名：Saber simulation software
- 套用領域1：電源變換器設計
- 套用領域2：伺服系統設計
- 套用領域3：電路仿真
主要套用領域,發展歷程,優勢,特點,套用,
主要套用領域
1、電源變換器設計
用來設計各種電源設備，如DC/DC、AC/DC、DC/AC、AC/AC，能夠全面分析系統的各項指標如環路頻率回響、功率管開關、磁性器件的工作情況、元件的電學應力（電壓、電流、功耗及溫升）等。
2、伺服系統設計
主要是通過Saber自帶的電機模型、機械及液壓模型形成伺服迴路，建立電流環、速度環、位置環等多環伺服控制系統，重點進行電機控制器的設計，能夠分析功率器件開通與關斷細節以及發熱狀況、驅動晶片與功率開關管的匹配、直流母線尖峰吸收及制動能量回饋等。
3、電路仿真
主要是對模擬電路、數字電路及數模混合電路進行前期的原理驗證，指導器件選型，並在此基礎上進一步模擬產品在各種實際工況下的特性，比如考慮元器件的容差、參數漂移、溫度變化，線路或者器件故障等。根據系統回響進行設計最佳化，提高產品設計質量。在國內可以用於完成國軍標所要求的電路最壞情況分析、故障模式分析等分析項目。
4、供配電設計
主要針對的是大系統整機電氣系統如飛機供配電系統、衛星供配電系統等，通過對其發電、配電、用電負載、控制策略等部分建模，全面分析供電網路構架、能量策略管理、配電匯流排數據傳輸、故障模式下拓撲重構等。
5、匯流排仿真
通過對系統數據傳輸網路的底層收發器、ECU等器件建模，重點考量匯流排數據信號在物理層傳輸過程中的各種物理特性（如失真、畸變）等。除了支持CAN、LIN等匯流排類型，還支持1553B、429等匯流排類型。
發展歷程
1986年Analogy公司開發並推出Saber仿真軟體
2000年2月Avanti！公司收購Analogy，Saber成為Avanti！公司產品。
2002年6月Avanti！公司被Synopsys併購，Saber軟體再次易主，成為Synopsys公司產品。
2004年10月Synopsys在中國舉辦“Saber產品巡迴展",並由北京才略科技有限公司作為總代理，開始了Saber仿真軟體在中國的全面推廣。
優勢
2) 提供了一個功能強大的混合信號仿真器，支持包括模擬電路、數字電路及混合電路，混合技術系統設計；
3)通過單一的混合信號仿真核心就可以提供精確有效的仿真結果；
4）Avant! 獲得專利的 Calaveras算法，Calaveras能使模擬和數字兩種算法得到最大效率的運行，只有在需要時才互動信息；
5）Saber內部採用5種不同的算法依次對系統進行仿真，一旦其中某一種算法失敗，Saber將自動採用下一種算法，在仿真精度和仿真時間上進行平衡，保證在最少的時間內獲得最高的仿真精度；
6)通過直觀的圖形化用戶界面全面控制仿真過程；
7)可以在各種流行的EDA設計環境中運行，採用通用的建模語言，實現信息共享，提供對標準庫的支持；
8)可以通過對穩態、時域、頻域、統計、可靠性及控制等方面的分析來檢驗系統性能；
9)可以仿真一個實際系統， SABER的仿真原理圖里有相應主電路和控制模組。實際電路需要程式控制，SABER中可以將實際系統的控制算法通過MAST語言編程完全實現；
特點
1集成度高：
從調用畫圖程式到仿真模擬，可以在一個環境中完成，不用四處切換工作環境。
2完整的圖形查看功能：
Saber提供了SaberScope和DesignProbe來查看仿真結果，而SaberScope功能更加強大。
3各種完整的高級仿真：
可進行偏置點分析、DC分析、AC分析、瞬態分析、溫度分析、參數分析、傅立葉分析、蒙特卡諾分析、噪聲分析、應力分析、失真分析等。
4模組化和層次化：
可將一部分電路塊創建成一個符號表示，用於層次設計，並可對子電路和整體電路仿真模擬
5模擬行為模型：
對電路在實際套用中的可能遇到的情況，如溫度變化及各部件參數漂移等，進行仿真模擬
6強大的收斂性分析：
Saber非常仔細地選擇了算法，使遇見收斂性問題的可能性降到最小，這是其它仿真器經常遇到而無法解決的問題。Saber順序的使用了5種強大的算法來解決收斂性問題，在系統評估時，Saber對精確係統方程提出一種分段式線性評估。這樣，即使非常困難的仿真問題，如尖銳信號的瞬態分析，都可以被很好地控制。
7仿真精度：
在做仿真時，你需要確信仿真結果能精確反映你的物理系統的操作。根據Avant!豐富的設計和仿真經驗，Saber默認的精度控制可以在能夠接受的仿真時間內提供高精度的仿真結果。
8模型與仿真器分離：
Saber仿真器同仿真模型完全分離，它允許你完整地存取和控制模型。你可以查看一個模板的內容，修改它，並可以做成另外一個模板。創建你自己的模型並添加到庫中去，或者創建你自己的庫。你既可以使用Avant!的專用語言(MAST)創建模型，也可以用C、C++和FORTRAN來寫模型或子電路。另外Avant!本身提供各種類型的庫，其中包含著數以萬計的庫模型，有工業標準Star-Hspice模擬仿真器的高精度Si模型，還有強電設備使用的IGBT模型及通信系統用的S及Z域模型，等等。
9支持通用CAE系統：
Saber在SaberDesigner圖形環境中的各種操作，都可以同Cadence 系統、Mentor Graphics系統及Innoveda系統很好的集成在一起。這樣你便可以很容易地在其它熟悉的環境中調用Saber仿真器的全部功能。
10支持全線的分析功能：
因為Saber是一個基於HDL的混合信號仿真器，它可以做統計分析，這對於其它工具而言是非常困難或不可能的。當同基於HDL的模型相結合時，Saber及Inspecs允許對任何模型參數做統計分析。一個簡單的例子是OpAmp輸入偏置電壓電路，一個參數可以很容易在一個Saber MAST HDL模型上改變，但幾乎不可能在一個SPICE宏模型上變化。另外一個例子是改變數字電路參數的能力，如Monte -Carlo分析中的延遲。
當然，Saber支持所有標準模擬仿真分析，包括直流工作點分析、瞬態分析、交流噪聲分析、失真分析、傅立葉分析。更為詳細的是，Saber及Inspecs可以支持MonteCarlo分析、應力分析、靈敏度分析及參數掃描分析。所有的分析都可以在任意混合系統中使用。
11輸出結果的查看：
產生仿真數據僅僅是一個成功的系統分析的一個方面。在Saber設計環境中，你可以用功能強大且簡單易用的SaberScope圖形化波形分析器來查看並分析結果。 Saber可以創建一個默認的結果檔案，如果你願意，你可以自行定義要抽取的仿真數據。然後你能使用SaberScope，在一個系統或模型的層次內部查看信號和參數，或者只是簡單看一下主要的波形。如果你需要看新的信號，你可以直接提取它們的數據而不需要重新仿真。Saber的這一獨一無二的特性可以節省你寶貴的時間，並非常容易地提取重要數據。
12 Saber協同仿真：
Saber的協同仿真器將Saber的混合信號、混合技術同Model Technology公司的ModelSim 、ModelSim/PLUS或 Cadence的 Verilog-XL 的強勢結合起來。這個接口使得Avant! 的Saber仿真器擁有同其它主要設計環境中用的工業標準VHDL及Verilog仿真器協同仿真的優勢。這些設計環境包括Avant!的SaberSketch、Mentor Graphics、Cadence和Innoveda等。仿真輸出的結果在SaberScope波形分析器中按時間排列起來，這使你更容易觀察相互關聯的模擬及數位訊號的仿真結果。
Saber協同仿真的優點
·協同仿真將混合信號設計同當前主要的設計環境結合起來
·利用獲有專利的Calaveras算法來獲得最佳性能
·可以在同一螢幕下觀看按時間對齊排列的模擬及數字結果
·利用了真正的Top-down 設計理論
·便於設計的再利用
13協同仿真的優勢：
今天，許多設計將模擬/混合信號部分及數字部分放在同一塊晶片上。Avan!的Saber是一個真正意義上的單核、混合信號仿真器。它可以用來開發高規格的系統或IC。然而大多數的數字電路IP是用Verilog或VHDL來實現的。通過聯合Saber的混合信號仿真器與工業標準數字電路仿真器，Saber協同仿真可以在系統物理實現之前就能方便地分析系統的行為。如果加上使用Saber 最新的Star-Hspice 仿真庫，您就可以在同一個仿真中混合使用Verilog、VHDL、MAST和 Star-Hspice仿真模型。結果是什麼？減少重複，將產品更快地推向市場。
14真正的TOP-DOWN設計：
Saber通過給予設計者對模擬及數字硬體描述語言的存取能力，實現其真正的TOP-DOWN理念。模擬和混合信號器件的模型採用MAST語言即Avant! 的混合信號HDL語言來描述，而大的數字器件則用VHDL或Verilog來描述。這種兼容性允許你在模擬及數字領域為行為器件、功能器件和物理器件建模，並仿真它們。
這種設計方法允許你在自頂向下的每個設計層次上進行仿真，這有助於問題的解決，而且一旦某些功能模組經過驗證，它們就可以被保存起來並用於其它設計中，這一點對於time-to-market有著重要的意義。
15利用Calaveras算法實現快速仿真：
Saber協同仿真技術使用Calaveras模擬/數字專利算法，它允許數字仿真器(Verilog-XL, ModelSim)及Saber利用最佳的時間步長來仿真。它使得在數字仿真器和模擬仿真器之間的數據交換隻有在需要的時候才進行，這樣可以極大的提高仿真速度。而相應的其它仿真理論則要求在每一個時間步長都交換信息，並通過回溯來重新評估先前的計算。這些都極大的影響了仿真速度，特別是調用多極反饋循環時。
16模擬/數字邊界的接口：
Saber混合仿真產品在模擬/數字邊界套用了Avant!特殊的Hypermodel接口模型使設計的數字部分在數模接口處具有正確的電路特性。Hypermodel 是在生成模型時自動加到設計中去的，使得同模擬器件相連的數字管腳具有精確的模擬電路仿真特性。對於TTL，CMOS，ECL等各種不同工藝的標準邏輯管腳，Saber提供給您至少3500多種Hypermodel。這些Hypermodel 可以被修改，同用戶自定義的數字特性相匹配。
Hypermodel 都是用MAST語言來完成的(而不象其競爭產品一樣將數模接口寫在設計中)。這就意味著庫中如果不存在合適的模型，你可以創建自己的Hypermodel 庫。
17查看相互關聯的結果：
圖形化顯示及分析工具SaberScope，可以將仿真數據提取成有用的仿真結果。 SaberScope提供了一種靈活的按時間對齊的顯示方法，可以將Saber的模擬/數位訊號同VHDL，Verilog信號聯合顯示。同時SaberScope還提供一種全面的波形測量及圖形標註能力。另外，它提供一個獲有專利的波形計算器，給予設計者一種有力的手段來運算元據和波形。利用這個計算器可以計算出諸如平均功率損耗等數據，並將結果標註出來。當器件參數改變時，它還可以產生電路的靈敏度曲線。
利用了Saber不尋常的數據結構，設計者可以操作電路的所有信號，包括HDL模內部的變數。
Saber/ModelSim 的多種語言及多平台支持:? Saber/ModelSim 的協同仿真支持Model Technology 公司的ModelSim Plus仿真器。這表示你可以在一個設計中仿真Verilog、VHDL數字器件，並且與MAST混合信號器件及SPICE 器件一樣方便。
Saber/ModelSim 除了支持標準UNIX平台以外，還支持PC NT平台，這是非常有價值的。
18同工業標準Verilog-XL仿真器的協同仿真：
Saber/Verilog同工業界的Verilog黃金仿真器----Verilog-XL有著很好的兼容性，你可以使用你已經擁有的Verilog-XL仿真器來增強你混合信號仿真的能力。
19INSPECS的超級分析能力：
在設計進程中增加Avant!的INSPECS分析工具，可以極大的提高產品的可靠性並降低設計成本。Saber具有在協同仿真環境中進行統計分析的獨特能力。具有應力分析，參數掃描，統計分析的INSPECS可以幫助設計者得到一個好的設計
套用
Saber是混合信號、混合技術設計與驗證工具，在電力電子、數模混合仿真、汽車電子及機電一體化領域得到廣泛套用。Saber軟體在技術、理論及新產品開發方面保持明顯優勢，其大量的器件模型、先進的仿真技術和精確的建模工具為客戶提供了全面的系統解決方案，在並在技術方面不斷地完善創新。 Saber包括Sketch、Harness、Model Libraries、 InSpecs、 CosmoScope五套工具，用來完成多層次設計（考慮電纜性能/不考慮電纜性能）、資料庫、可執行參數設計與仿真精度保障、仿真測試與波形顯示等功能。設計者可以用Measured Data、Datasheets或是Saber Plot Files輸入參數來設計約束條件，簡單地實現建模。Saber的建模工具運用廣泛，有可用於電源、機電、磁、熱、負載等各種建模工具。Saber也有獨特的設計與驗證方法：“自頂向下”（Top-Down Design）設計與“自下而上”（Bottom-Up）仿真驗證方法。在作了建模方法演示、混合技術設計方法演示、線纜設計（從電氣設計到線纜生產）流程演示後，Johnson演示了單故障模式仿真調試；關鍵參數與非關鍵參數的多故障模式仿真調試，顯示了Saber仿真器Testify的強大功能。
Saber的典型案例是航空器領域的系統設計，其整個設計過程包含了機械技術、電子技術、液壓技術、燃油系統、娛樂系統、雷達無線技術等複雜的混合技術設計與仿真。從航空器、輪船、汽車到消費電子、電源設計都可以通過Saber來完成。
