SPICE是一种用于电路描述与仿真的语言，英文全称Simulation program with integrated circuit emphasis。作为UC Berkeley在1969至1970年间成功开发的一个经典项目（通用电路模拟仿真软件），首先应用在本科和研究生课程教学当中，得到广大师生和工程师的青睐，后来快速发展为工业界电路仿真的标准规范。
SPICE的成功得益于UC Berkeley之前开发的软件CANCER ( Computer Analysis of Nonlinear Circuits, Excluding Radiation)，它最初是作为Ronald A. Rohere教授的一个课程实践项目，由研究生Laurence W. Nagel领导一个小组进行开发和改进，该项目得到Donald O. Pederson教授的高度重视，并建议Nagel以此为博士课题进行研究，这才有了SPICE的产生。
SPICE开发第一版和第二版基于Fortran语言，第三版是基于C语言，之后随着商业软件的参与，它又发展为多种版本，其中比较著名的有Synopsys公司的Hspice和Cadence公司的Pspice。更多关于SPICE的介绍可以参考Laurence W. Nagel博士的相关演讲（见分享资料目录：1 SPICE介绍）
下面结合个人学习SPICE的经历，给大家推荐一下入门和提高的资料。
入门部分：论文 PPT 教材
论文：In a Nutshell: How SPICE Works
点评：全文共3页，用两页篇幅讲了节点法和修改节点法，其中修改节点法是SPICE算法的核心，来龙去脉介绍的比较详细；最后一页简要介绍了SPICE在瞬态分析和交流分析中的应用，对于快速入门比较有用。
课件：Semiconductor Modelling in SPICE
点评：课件主要分为两大部分，一是SPICE算法和实现部分，主要介绍了线性电路/非线性电路的电路求解原理、数值仿真收敛问题，二是SPICE器件模型部分，介绍二极管、BJT、MOSFET等器件在不同状态下的建模，课件简明扼要，重点突出，有助于加深对SPICE软件操作的理解。
教材：Fundamentals of Computer-Aided Circuit Simulation
点评：全书共八章，173页，前五章将SPICE求解中用到的关键技术都进行了详细的讲解，例如修改节点法、线性/非线性方程求解、稀疏矩阵法、数值积分等；后三章是针对特定应用的技术讲解（灵敏度分析等），初学者可以跳过。
提高部分：论文 手册 代码
UC Berkeley博士论文
【1】Nagel L W. SPICE2: A computer program to simulate semiconductor circuits. 1975.
【2】Quarles T L. Analysis of performance and convergence issues for circuit simulation. 1989.
点评：这两篇博士论文分别凝聚着SPICE2和SPICE3的技术精华，其中Nagel实现了SPICE的“从无到有”，经典技术包括改进的节点分析法（ModifiedNodal Analysis），稀疏矩阵解法（Sparse Matrix Solver），牛顿-拉夫逊迭代（Newton-Raphson Iteration），隐性数值积分（Implicit Numerical Integration），动态时间步控制（Dynamic Time Step Control），局部截断误差（LocalTruncation Error）等等；在此基础之上，Quarles对SPICE进行了功能升级，从电路仿真速度、精度以及规模三个方面，对仿真性能、算法收敛以及程序架构进行了优化和改进，大大提升了SPICE用户的体验。
如果想深入学习SPICE，请将Nagel论文打印出来，然后画上两三天的时间仔细研读，保证读完后受益匪浅，再次进行SPICE仿真时，不再会对各种各样的选项所困惑，反而会由衷赞叹程序设计的巧妙。
SPICE编程手册
【1】Cohen E. Program reference for SPICE2. 1976.
【2】Quarles T L. The SPICE3 implementation guide[M]. 1989.
SPICE2是基于Fortran77语言开发的，总代码接近两万行，感兴趣的朋友可以看看代码，看看手册，学到真本领。对于SPICE3，如果编程基础不坚实，那么大致浏览一下编程手册就好，不要过于痴迷技术。
开源代码：Fortran版本(SPICE2) C版本(SPICE2, SPICE3)
点评：学习代码的第一步是编译并成功运行。计算机飞速发展了几十年，操作系统也是换了一代又一代，当年的代码是否能在现有的环境下成功运行，这是一个挑战。Linux环境下，基于C语言的SPICE代码编译应该没有太大问题，但是SPICE2的Fortran版本就不好说了，需要点经验和耐心，祝好运。
—————申明——————–
