AI And SPICE Circuit Simulation Applications - Semiwiki

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

Kan du nævne den EDA-leverandør, der først brugte AI for 15 år siden til kredsløbsdesignere, der brugte SPICE-simulatorer? Jeg kan huske den sælger, det var Solido, nu en del af Siemens EDA, og jeg har lige læst deres 8-siders papir om, hvordan de ser på de forskellige niveauer af AI, der bruges i EDA for at hjælpe IC-designere med at arbejde smartere og hurtigere end at bruge manuelle metoder.

Brugerdefinerede designs inklusive celle-, hukommelses- og analoge IP-biblioteker kræver, at SPICE-simuleringer køres på tværs af mange proces-, spændings- og temperaturkombinationer såvel som lokal variation for at være fuldt verificeret til måludbytte, såsom 3, 4, 5, 6 sigma , eller højere. Derudover kræver timingmodeller, der bruges af logisk syntese og statiske timinganalyseværktøjer, også mange SPICE-simuleringer til .lib-modellering og validering, især med statistisk variation inkluderet i Liberty Variation Format (LVF) sektioner af .libs. Disse opgaver kræver millioner eller milliarder af SPICE-simuleringer og kan tage uger at fuldføre.

Solido-teknologien bruger en adaptiv AI-tilgang, der bruger SPICE-simuleringer til at få indledende resultater, udvælger prøvepunkter, simulerer flere endepunkter, og derefter selvverificerer og tilpasser efter behov, med resultater, der matcher brute-force Monte Carlo-metoder i en brøkdel af tid.

Ethvert EDA-værktøj, der bruger AI, skal opfylde et kriterium for at være tillid til, ligesom kan det verificeres, er det nøjagtigt sammenlignet med en reference, vil det fungere generelt på alle mine designs, er det stærkt nok til at spare mig tid og kræfter, og kan det bruges af et ingeniørteam. Du kan også tænke på modenhedsniveauet for dit EDA-værktøj med AI-funktioner.

Niveau 0 – ingen AI-tilgang, SPICE med brute-force Monte Carlo.
Niveau 1 – delvist pålidelig AI, hvor det virker på nogle celler, men ikke alle.
Niveau 2 – delvist pålidelig AI, med selvverifikation og acceptabel nøjagtighed.
Niveau 3 – adaptiv, nøjagtighedsbevidst AI, hvor resultater med lav nøjagtighed erstattes af resultater med højere nøjagtighed gennem mere dataindsamling, hvilket forbedrer modeller automatisk.
Niveau 4 – fuld produktion AI, der fungerer for alle celler, alle hjørnekasser, hele tiden.

Her er en EDA-værktøjstilgang til niveau 3 af AI-modenhed:

Denne automatiserede metode producerer nøjagtige resultater meget hurtigt, men kræver dog ikke manuel indgriben. At nå niveau 1 af AI tager dage, niveau 2 vil tage måneder, niveau 3 kræver år, og niveau 4 vil kræve årtier af udviklerår at nå.

Solido Designmiljø har en funktion til high-sigma-verifikation, hvor AI fremskynder SPICE-kørsler med en størrelsesorden, men alligevel er nøjagtigheden fuld SPICE. Ingeniører kan nå 6 sigma-verifikationsresultater på meget kortere tid i forhold til brute-force-metoder. Brug af High-Sigma Verifier-tilgangen viste en hastighedsforbedring på 4,000,000 gange hurtigere end brute-force i et celleeksempel. Med gamle metoder ville et ingeniørhold ikke engang overveje høj sigma-verifikation, fordi kørselstiderne ville være for langsomme.

Ydermere gør additiv AI det muligt for Solido Design Environment at genbruge AI-modeller fra én kørsel for at hjælpe yderligere med at fremskynde efterfølgende kørsler, hvilket accelererer trinvise verifikationsopgaver med op til yderligere 100X.

For at skabe og verificere Liberty (.lib)-modeller med kunstig intelligens, ville en ingeniør køre Solido Generator, som producerer nye PVT-hjørne .libs ved hjælp af eksisterende PVT-hjørner som ankerdata, og Solido Analytics til fuldt ud at validere .libs, herunder opdage afvigere og potentielle problemer i .lib-data automatisk. Begge disse værktøjer er en del af Solido Characterization Suite. AI-teknikkerne her reducerer .lib-produktions- og valideringstiden fra uger til kun timers køretid.

Køreplanen for AI-teknikker med Solido-værktøjer inkluderer Assistive AI, hvor generativ AI vil hjælpe ingeniører med at finde og vælge designoptimeringsmuligheder.

Resumé

Solido har en 15-årig historie med at anvende AI-teknikker til kredsløbsdesignere til high-sigma-verifikation og cellekarakterisering, hvilket giver dem verifikationsresultater i meget kortere driftstider. Spørg dine EDA-leverandører, hvad deres erfaring er med at anvende AI-metoder på deres værktøjer, og prøv at se, hvilket niveau af AI-modenhed, der tilbydes. At nå niveau 3 eller niveau 4 AI-modenhed kræver årtiers udviklingsindsats.

Læs 8 siders artikel hos Siemens EDA.