Aplikasi Simulasi Sirkuit AI Dan SPICE - Semiwiki

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Followers: 0

Bisakah Anda menyebutkan vendor EDA yang pertama kali menggunakan AI mulai 15 tahun lalu untuk perancang sirkuit yang menggunakan simulator SPICE? Saya ingat vendor itu, Solido, yang sekarang menjadi bagiannya EDA Siemens, dan saya baru saja membaca makalah 8 halaman mereka tentang bagaimana mereka melihat berbagai tingkat AI yang digunakan dalam EDA untuk membantu perancang IC bekerja lebih cerdas dan lebih cepat daripada menggunakan metode manual.

Desain khusus termasuk perpustakaan sel, memori, dan IP analog memerlukan simulasi SPICE untuk dijalankan di banyak kombinasi Proses, Tegangan, dan Suhu (PVT) serta variasi lokal agar sepenuhnya diverifikasi untuk mencapai hasil target, seperti 3, 4, 5, 6 sigma , atau lebih tinggi. Selain itu, model pengaturan waktu yang digunakan oleh sintesis logika dan alat analisis pengaturan waktu statis juga memerlukan banyak simulasi SPICE untuk pemodelan dan validasi .lib, terutama dengan variasi statistik yang disertakan dalam bagian Liberty Variation Format (LVF) dari .libs. Tugas-tugas ini memerlukan jutaan atau miliaran simulasi SPICE, dan mungkin memerlukan waktu berminggu-minggu untuk menyelesaikannya.

Teknologi Solido menggunakan pendekatan AI adaptif yang menggunakan simulasi SPICE untuk mendapatkan hasil awal, memilih titik sampel, menyimulasikan lebih banyak titik ujung ekor, kemudian melakukan verifikasi mandiri dan beradaptasi sesuai kebutuhan, dengan hasil yang cocok dengan metode brute force Monte Carlo dalam waktu singkat. waktu.

Alat EDA apa pun yang menggunakan AI harus memenuhi kriteria agar dapat dipercaya, seperti apakah alat tersebut dapat diverifikasi, apakah alat tersebut akurat jika dibandingkan dengan referensi, apakah alat tersebut dapat berfungsi secara umum pada semua desain saya, apakah alat tersebut cukup kuat untuk menghemat waktu dan tenaga, dan dapatkah itu digunakan oleh tim teknik. Anda juga dapat memikirkan tingkat kematangan alat EDA Anda dengan fitur AI.

Level 0 – tanpa pendekatan AI, SPICE dengan brute force Monte Carlo.
Level 1 – AI yang dapat diandalkan sebagian, yang berfungsi pada beberapa sel, namun tidak semua.
Level 2 – AI yang dapat diandalkan sebagian, dengan verifikasi mandiri dan akurasi yang dapat diterima.
Level 3 – AI yang adaptif dan sadar akan akurasi, di mana hasil dengan akurasi rendah digantikan oleh hasil dengan akurasi lebih tinggi melalui pengumpulan data yang lebih banyak, sehingga meningkatkan model secara otomatis.
Level 4 – AI produksi penuh yang berfungsi untuk semua sel, semua casing sudut, sepanjang waktu.

Berikut pendekatan alat EDA untuk kematangan AI Level 3:

Metodologi otomatis ini memberikan hasil yang akurat dengan sangat cepat, namun tidak memerlukan intervensi manual. Untuk mencapai AI level 1 membutuhkan waktu berhari-hari, level 2 membutuhkan waktu berbulan-bulan, level 3 membutuhkan waktu bertahun-tahun, dan level 4 membutuhkan waktu bertahun-tahun bagi pengembang untuk mencapainya.

Lingkungan Desain Solido memiliki fitur untuk verifikasi sigma tinggi, di mana AI mempercepat SPICE berjalan berdasarkan urutan besarnya, namun akurasinya penuh SPICE. Insinyur dapat mencapai hasil verifikasi 6 sigma dalam waktu yang jauh lebih singkat dibandingkan metode brute force. Penggunaan pendekatan High-Sigma Verifier menunjukkan peningkatan kecepatan 4,000,000X lebih cepat dibandingkan brute force dalam contoh sel. Dengan metode lama, tim teknik bahkan tidak akan mempertimbangkan verifikasi sigma tinggi, karena waktu proses akan terlalu lambat.

Selain itu, AI aditif memungkinkan Solido Design Environment menggunakan kembali model AI dari satu proses untuk membantu mempercepat proses berikutnya, mempercepat tugas verifikasi tambahan hingga 100X lipat.

Gambar 3 menit — Lingkungan Desain Solido

Untuk membuat dan memverifikasi model Liberty (.lib) dengan AI, seorang insinyur akan menjalankan Solido Generator yang menghasilkan .libs sudut PVT baru menggunakan sudut PVT yang ada sebagai data jangkar, dan Solido Analytics untuk memvalidasi .libs sepenuhnya, termasuk mendeteksi outlier dan potensi masalah di .lib data secara otomatis. Kedua alat ini adalah bagiannya Suite Karakterisasi Solido. Teknik AI di sini mengurangi waktu produksi dan validasi .lib dari berminggu-minggu menjadi hanya beberapa jam waktu berjalan.

Peta jalan untuk teknik AI dengan alat Solido mencakup Assistive AI, di mana AI generatif akan membantu para insinyur menemukan dan memilih opsi pengoptimalan desain.

Kesimpulan

Solido memiliki sejarah 15 tahun dalam menerapkan teknik AI pada perancang sirkuit untuk verifikasi sigma tinggi dan karakterisasi sel, sehingga memberikan hasil verifikasi dalam waktu yang jauh lebih singkat. Tanyakan kepada vendor EDA Anda apa pengalaman mereka dalam menerapkan metode AI pada alat mereka dan coba lihat tingkat kematangan AI yang ditawarkan. Untuk mencapai kematangan AI level 3 atau level 4 memerlukan upaya pengembangan selama puluhan tahun.

Baca artikel 8 halaman di Siemens EDA.