SMARTAO AnalogPilot | AI 赋能,工程师主导

面向射频模拟 IP 与系统闭合的自动化平台。

AnalogPilot 将可复用测试平台、Cadence 相关仿真、指标提取、优化搜索、行为/RNM 建模、系统级验证和报告生成合成一个可落地的工程闭环。

规格目标指标、约束、corner、设计变量和候选架构。
测试平台DUT wrapper、激励、终端、节点映射、变量化和 SKILL 原理图入口。
仿真Spectre、AMS、PSS/HB/PNoise、瞬态、PVT、MC 和后处理。
优化指标驱动搜索、架构比较、模型校准和参数回写。
报告metrics.txt、图形、datasheet、闭合报告和可复用模型。
Platform

测试平台、系统验证平台、优化平台、建模平台统一在一个环境中。

AnalogPilot 围绕可复用射频模拟模块类、端到端系统场景和客户私有设计实例组织。开发者提供的平台文件与客户工作区分离,平台升级不会覆盖客户内部项目。

208正式射频模拟模块
208具备 tb_main 测试平台
1384L3 优化可用指标
66粗/精映射样板
01

测试平台自动化

按模块和系统提供 DUT wrapper 合约、变量化参数、激励、节点映射、OCEAN/MDL 测量入口和 SKILL 原理图生成入口。

02

指标驱动优化

优化器读取统一 metrics.txt,比较候选架构,处理 PVT/MC 验证,并可把优化变量回写到 Cadence 相关文件。

03

建模与校准

行为模型、RNM/EEnet、粗/精模型流程可支持快速探索、模型与原理图一致性检查和可复用模型校准。

04

系统级验证

前后处理 profile 覆盖电源纹波、带 jitter 时钟、PAM4、OFDM/调制信号、衰落/信道应力、ADC FFT、PLL 相噪/杂散/jitter、RF 指标、SerDes DSP 和系统闭合图形。

05

PDK 感知部署

同一设计意图可拥有多个 PDK-specific implementation,各自使用独立 PDK profile 优化与验证,而不是假设一个 schematic 可直接跨 PDK。

06

客户私有扩展

客户可在本地持续新增私有设计实例、私有架构和私有数据。平台升级与客户内部 IP 知识边界分离。

Coverage

覆盖从单元电路到端到端系统场景。

AnalogPilot 不只是 IP 模块清单,而是围绕 RF/mmWave、电源管理、数据转换、高速 IO、时钟、无源/EM、传感、汽车、无线、雷达、SATCOM、蓝牙、memory PHY、光链路和数据中心电源交付等系统场景提供可复用流程。

RF/mmWave
LNAPAMixerPLL/VCO/DCOLO DistributionPhased ArrayRF Front-End
Power
LDOBuck/BoostBattery ChargerPower IntegrityPOR/UVLOPMIC
Data / IO
SAR/DSM/TI ADCPipelined ADCDACSerDesCDRPRBSPAM4/PAM6/PAM8448G
Clocking
PLLADPLLDCOFOD/DividerDTC/TDCJitterClock TreeReference Conditioner
Passive / EM
InductorTransformerBalunTLineCouplerFilterPackage/Board
Systems
FMCW RadarWiFi/CellularSATCOMBluetoothAutomotiveSensor Readout

类 / 架构 / 实例分离

可复用模块类、候选架构和项目级设计实例分层保存。1V LDO、2V LDO、多个 LNA 架构或不同 SerDes 前端既能独立优化,也能一起作为候选架构比较,互不覆盖。

Proof / Demos

平台可生成的代表性 IP 与系统结果图。

正常运行不仅输出标量 metrics.txt,也能生成可放入报告的图形。下面来自当前 AnalogPilot demo,展示数据转换校准、RNM/EEnet 模型验证、无源 RLCK 拟合、PLL 噪声、FOD/分数分频杂散消除、最高到前瞻 448G/lane 的高速 SerDes、UCIe chiplet 链路、GDDR7 memory PHY、光 PAM4/CPO 类链路、面向 AI 工作负载的数据中心高电流电源交付、WiFi7/5G RF 前端、Bluetooth 6 channel sounding、RF 收发机、FMCW 与 4D 成像雷达、毫米波阵列和 SATCOM 系统等闭环能力。

TI ADC mismatch 校准

TI ADC mismatch 校准

校准前后频谱、通道 mismatch、interleave spur 抑制与后台校准收敛。

RNM/EEnet 模型验证

RNM/EEnet 模型验证

原始模型、校准模型、schematic 波形、残余误差和校准收敛集中显示。

无源 EM-to-RLCK 闭合

无源 EM-to-RLCK 闭合

EM-like S 参数与拟合 RLCK 模型曲线对比,并显示频率相关拟合误差。

PLL 长时域相噪

PLL 长时域相噪

从波形数据提取 PSD、offset phase noise、jitter、参考杂散和分数杂散。

FOD 分数分频闭环分析

FOD 分数分频闭环分析

展示分频测试平台闭环、PSD/相噪提取、TIE 分布、自适应消除历史,以及以 dBc 表示的 residual spur reduction。

112G PAM4 ADC-Based RX 链路

112G PAM4 ADC-Based RX 链路

展示 TX FFE、信道、CTLE、ADC sample 和 post-ADC DSP 决策变量。

448G/lane 前瞻 SerDes

448G/lane 前瞻 SerDes

展示 PAM4/PAM6/PAM8 架构比较、ADC-based RX、TX FFE、CTLE、FFE/DFE/MLSE、CDR、FEC waterfall、ADC bits 与 channel loss tradeoff。

DCDC Buck 深度闭合

DCDC Buck 深度闭合

展示开关波形、startup、效率图、loop-gain proxy、ripple spectrum、loss breakdown 与热闭合。

高速光 PAM4 链路

高速光 PAM4 链路

展示 PAM4 激励、TX FFE、光调制器/信道、PD/TIA、ADC、RX 均衡和链路质量指标。

RF 收发机全链路

RF 收发机全链路

展示 TX/RX impairment budget、DPD、PA 非线性、IQ imbalance、LO leakage、相噪、EVM、ACLR 和校准闭合。

HBM4 PHY + 电源完整性闭合

HBM4 PHY + 电源完整性闭合

展示 HBM4 风格 DQ eye、lane-group margin、WCK/DQ training、stack thermal/PDN 行为、PVT sensitivity、带宽和能耗闭合。

GDDR7 Memory PHY 闭合

GDDR7 Memory PHY 闭合

展示离散高速存储 PHY 的信道响应、lane margin、clock/data training、SI/PI 应力、带宽和能耗闭合。

FMCW 雷达 Range-Doppler

FMCW 雷达 Range-Doppler

展示 chirp 场景生成、beat 波形、range profile、range-Doppler map、检测视图和雷达指标闭合。

毫米波 4D 成像雷达

毫米波 4D 成像雷达

展示 range-Doppler map、CFAR 检测、azimuth/elevation 角度谱、目标点云和系统闭合指标。

毫米波阵列收发机

毫米波阵列收发机

展示波束成形、TX/RX link budget、blocker 行为、scan metrics、EVM、sidelobe 和阵列校准式闭合。

LEO 宽带 SATCOM 系统

LEO 宽带 SATCOM 系统

展示轨道/Doppler 跟踪、相控阵波束、链路预算、beam tracking、OFDM ACLR、星座图和切换闭合。

CPO/LPO 光链路闭合

CPO/LPO 光链路闭合

展示光调制器/信道、PD/TIA、RX 均衡、OMA、消光比、SNR、BER proxy 与每比特能耗闭合。

数据中心 >1000A PDN 闭合

数据中心 >1000A PDN 闭合

展示 rack bus、board VRM、package/on-die PDN、target impedance、AI workload load step、相位均流、连接器老化、phase fault ride-through 和热闭合。

车载以太网 PHY 电气应力/链路闭合

车载以太网 PHY 电气应力/链路闭合

展示车载线束波形、BCI/EMC margin sweep、线缆长度 eye margin、冷启动/负载突降供电应力、地偏移鲁棒性、ESD 恢复与诊断闭合。

车载 LiDAR TIA AFE 闭合

车载 LiDAR TIA AFE 闭合

展示 TOF echo、TIA threshold、range/SNR/false-echo sweep、强背景光应力和 PD/TIA/ADC error budget。

EV BMS 监测 AFE 安全闭合

EV BMS 监测 AFE 安全闭合

展示电池栈测量、cell error budget、均衡计划、open-wire/surge 诊断矩阵和低静态电流安全闭合。

SiC/GaN 电机 Gate Driver 安全闭合

SiC/GaN 电机 Gate Driver 安全闭合

展示 double-pulse gate waveform、DESAT/UVLO、开关能量、dead-time tradeoff、isolation/CMTI margin 与安全诊断。

MIPI 摄像头传感接口

MIPI 摄像头传感接口

展示 lane 波形、时序/电压 margin、lane skew、共模行为、frame error proxy 与 settling time 闭合。

WiFi7 / 5G RF FEM 系统闭合

WiFi7 / 5G RF FEM 系统闭合

展示 OFDMA/RU 分配、频谱 mask、MIMO beam/null、EVM budget、rate adaptation、高阶 QAM 和 RF FEM 闭合。

Bluetooth 6 Channel Sounding 闭合

Bluetooth 6 Channel Sounding 闭合

展示 PBR 相位斜率提取、RTT 融合、2.4GHz 共存信道图、DBAF/advertiser monitoring、ISO latency 和架构 tradeoff 闭合。

UCIe Die-to-Die PHY 闭合

UCIe Die-to-Die PHY 闭合

展示 interposer/package 信道、lane 时序/电压 margin、clock/data training、PI/热堆叠、带宽、BER 和每比特能耗闭合。

224G 分段 CTLE 均衡

224G 分段 CTLE 均衡

展示低/中/高频均衡分支、segment 控制、波形贡献和接收机 margin 探索。

Use Cases

最适合先落地的使用场景。

最有价值的早期场景通常是工程迭代昂贵、测试平台可复用、单个标量指标不足以说明问题的 IP 模块与系统场景。

01

电源 IP

LDO、Digital LDO、DC-DC、电池路径、UVLO/POR、电源完整性、汽车 PMIC 场景和数据中心高电流 PDN 闭合。

02

时钟与 PLL

整数/分数 PLL、ADPLL/DCO、VCO、FOD/phase-rotating divider、DTC/TDC、LO 分配、jitter 注入、相噪和杂散流程。

03

高速 IO

112G/224G/448G 前瞻 SerDes、ADC-based RX、TX FFE、CTLE、FFE/DFE/CDR、MLSE/Viterbi 后处理、FEC waterfall 和 PAM4/PAM6/PAM8 激励。

04

RF/mmWave

LNA、PA、Mixer、RF Switch、Phase Shifter、RF Front-End、毫米波相控阵、雷达、WiFi/蜂窝和 SATCOM 测试。

05

数据转换

SAR、Sigma-Delta、Time-Interleaved、Pipelined、Hybrid ADC、DAC、S/H、code-density 和 FFT 后处理。

06

无源 / EM

电感、变压器、balun、传输线、耦合器、滤波器、RLCK 拟合、版图 SKILL seed 和 EM-to-circuit 闭合。

Workflow

从一个可复用流程扩展为可规模化的平台。

AnalogPilot 可以从已有电路模块、系统场景或内部 demo 出发,扩展为可复用的仿真、系统验证、优化、建模和报告基础设施。

01

01

定义模块/系统目标、规格、corner、候选架构和可复用变量。

02

02

绑定 Cadence 测试平台、节点映射、激励、指标、后处理 profile 和报告视图。

03

03

运行优化、PVT/MC 验证、模型校准、图形报告和候选结果比较。

04

04

将已验证流程复用到新的设计实例、架构、PDK implementation 或相关系统。

部署边界

项目设计数据、PDK 路径、仿真输出和本地项目知识可以保留在部署 workspace 内。平台文件与项目实例在目录和数据结构上保持分离。

SMARTAO

SMART 代表智能、效率和自动化;TAO 代表方法、技术路径、工具与工程之道。SMARTAO 的品牌含义是用可落地的自动化方式,引导复杂半导体设计走向可验证、可复用、可实现的结果。

Insights

用技术短文建立市场认知。

这些技术短文用于解释 AnalogPilot 背后的工程原则:可复用测试平台、高速链路优化,以及尊重设计保密边界的 AI 辅助工作流。

为什么 analog IP 优化需要可复用测试平台基础设施

Analog 优化通常不是受限于优化器本身,而是受限于测量闭环是否稳定、可复现、可比较。

Analog IP 优化通常不是受限于优化器,而是受限于测量闭环是否足够可重复。

对很多模拟和射频模块来说,真正的工程工作量在 testbench 里:如何正确 bias DUT,如何施加真实激励,如何定义 corner,如何提取有意义的指标,以及如何保证每一个候选设计都被同一种方式评估。如果没有可复用测试平台,每次优化都会变成脆弱的一次性实验。

好的可复用 testbench 首先会标准化设计变量、仿真设置和测量结果之间的接口。优化器不需要理解每一个 schematic 细节,它只需要看到清晰的参数集合和一致的 metrics 文件。

它还会保留工程判断。LDO 的负载瞬态、LNA 的 two-tone 设置、SerDes RX 的 jitter 和 channel 条件、ADC 的 FFT window,这些都属于设计知识。可复用 testbench 能把这些知识沉淀下来。

最重要的是,它让结果可比较。架构 A、架构 B、不同 PDK corner 和后续设计版本都可以通过同一套测量合约评估。这会把优化从多跑一些仿真,变成一个有纪律的设计流程。

112G SerDes 优化为什么不能只看一张眼图

一张眼图能告诉你某个位置看起来是否打开,但不能解释 margin 从哪里来,也不能说明跨 corner 会在哪里失败。

眼图很有用,但对 112G SerDes 来说远远不够。

在 112G PAM4 链路里,TX FFE tap、封装和信道损耗、CTLE peaking、ADC 分辨率、时钟 jitter、CDR 行为、FFE/DFE 自适应,以及有时还包括 MLSE 或其它序列检测,都是强耦合的。一张看起来不错的眼图,未必能说明链路为什么工作、margin 从哪里来、跨 corner 时哪里会先坏。

更强的优化流程需要按阶段看指标。接收端之前,需要看 channel insertion loss、return loss、串扰和 TX pre-emphasis。接收端内部,需要看 CTLE 响应、ADC 输入范围、量化噪声、时序 margin 和均衡器收敛。检测之后,还需要 SER/BER 估计、错误分布、jitter tolerance 和 adaptation stability。

它也需要更真实的激励。PAM4 symbol、PRBS pattern、jitter injection、带宽受限信道和 stressed channel condition,都能暴露简单波形快照隐藏的问题。

一张眼图回答的是,这个 case 看起来是否打开。严肃的 112G SerDes 优化流程要回答的是,为什么打开、还有多少 margin、到底是哪些旋钮创造了这些 margin。

射频模拟团队如何使用 AI 而不泄露设计 IP

AI 可以靠近工作流,但不必接触 schematic、PDK、layout 和专有波形等核心实现数据。

射频和模拟团队可以使用 AI 获得效率提升,同时不暴露 schematic、PDK 数据或专有设计细节。

关键是让 AI 靠近工作流,但远离机密实现数据。团队不必把完整 schematic 或 layout 发送给外部模型,而是可以暴露有限、结构化的信息,比如模块类型、目标规格、允许调整的变量、仿真状态、指标名称和匿名化失败模式。

AI 特别适合围绕设计循环提供帮助。它可以生成测试计划、建议可能的测量项、组织优化变量、解释失败仿真、比较候选结果和起草报告。这些任务需要工程上下文,但不需要完整电路。

更安全的架构可以分成三层:私有层保存 schematic、PDK 文件、仿真波形、提取视图和客户特定 IP;结构化接口层保存脱敏后的 specs、corners、变量范围、metric outputs、logs 和 workflow states;自动化层在本地执行已批准的动作,比如运行仿真、解析结果、更新变量和生成报告。

对 RF/analog 设计来说,AI 最实用的用途也许不是直接生成完整电路,而是帮助工程师运行更好的实验、复用知识、更快诊断问题,并把仿真数据转化为决策,同时把真正的 IP 安全地保留在设计环境内部。

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用更多可复用工程证据,加速射频模拟 IP 与系统开发。

AnalogPilot 适合内部 IP 开发、以 Cadence 为中心的电路/系统自动化、可复用建模基础设施,以及围绕 RF/Analog IC 与系统级自动化的技术讨论。

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