原作者 | Laurence Nagel |
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首次发布 | 1973年 |
编程语言 | Fortran |
类型 | 电子电路模拟 |
许可协议 | 公有领域 |
首次发布 | 1975年 |
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稳定版本 | 2G.6 (1983) |
编程语言 | Fortran |
类型 | 电子电路模拟 |
许可协议 | 公有领域 |
原作者 | Thomas Quarles |
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首次发布 | 1989年 |
稳定版本 | 3f.4 (July 1993) |
编程语言 | C |
类型 | 电子电路模拟 |
许可协议 | BSD许可证 |
集成电路通用模拟程序(英语:Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis, SPICE),是一种用于电路描述与仿真的语言与仿真器软件,用于检测电路的连接和功能的完整性,以及用于预测电路的行为。SPICE主要用于模拟电路和混合信号电路的仿真。由此我们便可以清楚地了解:SPICE这套程序原先发展的目的是为了模拟电子系统中日益重要的积体电路。
由于积体电路不如传统电路一般可以在面包板(breadboard)或印刷电路板(Printed circuit board)上做实验来验证设计结果,所以为了提高积体电路正式生产时的良率(yield)及降低成本,势必要在进入实际制程阶段前对其电路特性做“检查”,确保性能在规格范围之内。
发展历史
SPICE的前身是CANCER,为"Computer Analysis of Nonlinear Circuits, Excluding Radiation"的缩写,其汉语含义为“不含辐射的非线性电路的计算机分析”。这个程序是1969年由七位加利福尼亚大学伯克莱分校学生在罗纳德·罗勒(Ronald Rohrer)的课程上开发出来的。[1]
1971年,费城举办国际固态电路大会,会上罗勒发表了第一篇介绍SPICE的文章。1973年4月,唐纳德·彼得森(Donald Pederson)于第十六届中西部电路理论会议正式发布了SPICE的第一个版本。[1]SPICE程序的第一版和第二版都是用Fortran语言编写的,但是从第三版开始用C语言编写。
SPICE有好几种版本,成功的商业版本主要有SPECTRE(由最初的SPICE作者之一Ken Kundert和Jacob White开始最初的框架)和HSPICE(最初由Meta-Software开发,现属于Synopsys)、Eldo(最初由Anacad公司开发,现属于Mentor Graphics)等。其后由于电路设计规模的级数级增长,旧版本的SPICE的仿真速度远远不能满足需要,并且对电路规模大小也有限制,业界发展了快速SPICE。
Silvaco公司的提供的Smartspice, SmartSpice提供最高的性能和精度,用于设计复杂的高精度模拟电路、模拟混合信号电路、分析关键网络,特性表征单元库等等。SmartSpice兼容于流行的模拟设计流程和foundry提供的器件模型。
今日在市面上所能看到的许多SPICE同类软件:如OrCADPSpice(OrCAD)、HSPICE(Meta-Software;现属于Synopsys)、IS-SPICE(intusoft)、IG-SPICE(A. B.Associates)、I-SPICE(NCSS timesharing)…等,均是以SPICE2系列为基础再加改进而成的商业化产品。
目前成功的快速SPICE商业版本主要有HSIM(最初由NASSADA公司开发,现在NASSDA公司被SYNOPSYS公司购入), NANOSIM(SYNOPSYS,但有电路规模大小的限制,对敏感的模拟电路也有精度的缺陷,在数字电路仿真方面很成功)和ADiT(Evercad,2006年1月被Mentor Graphics并购)、ULTRASIM(CADENCE公司的快速SPICE工具,属于最新的第三代电路仿真工具)等。目前的这些快速SPICE的主要特点是以牺牲准确性换取速度的大幅提高,因此他们的共同问题是如何在快速的同时保持准确性。
其中最广为各级学校电子电机相关科系所使用的,就非OrCAD PSpice莫属了。
参考资料
- ↑ 1.0 1.1 汪, 波. 第四部分 建构;12 破除悖论,芯片设计;5美元的赌注,SPICE电路分析仿真程序. 芯片简史. 浙江教育出版社. 2023-4. ISBN 9787572254758.