Applicazioni di simulazione di circuiti AI e SPICE - Semiwiki

Ripubblicato da Platone

Seguaci: 0

Puoi nominare il fornitore EDA che per primo ha utilizzato l'intelligenza artificiale a partire da 15 anni fa per i progettisti di circuiti che utilizzano simulatori SPICE? Ricordo quel fornitore, era Solido, ora parte di SiemensEDAe ho appena letto il loro articolo di 8 pagine su come considerano i vari livelli di intelligenza artificiale utilizzati nell'EDA per aiutare i progettisti di circuiti integrati a lavorare in modo più intelligente e veloce rispetto all'utilizzo di metodi manuali.

I progetti personalizzati che includono celle, memoria e librerie IP analogiche richiedono che le simulazioni SPICE vengano eseguite su molte combinazioni di processo, tensione e temperatura (PVT), nonché la variazione locale per essere completamente verificata rispetto alla resa target, come 3, 4, 5, 6 sigma , o più alto. Inoltre, i modelli temporali utilizzati dalla sintesi logica e dagli strumenti di analisi temporale statica richiedono anche molte simulazioni SPICE per la modellazione e la convalida di .lib, in particolare con la variazione statistica inclusa nelle sezioni Liberty Variation Format (LVF) di .libs. Questi compiti richiedono milioni o miliardi di simulazioni SPICE e potrebbero richiedere settimane per essere completati.

La tecnologia Solido utilizza un approccio AI adattivo che utilizza simulazioni SPICE per ottenere risultati iniziali, seleziona punti campione, simula più punti finali, quindi autoverifica e si adatta secondo necessità, con risultati che corrispondono ai metodi Monte Carlo a forza bruta in una frazione del tempo.

Qualsiasi strumento EDA che utilizza l'intelligenza artificiale deve soddisfare criteri per essere affidabile, ad esempio può essere verificato, è accurato rispetto a un riferimento, funzionerà in generale su tutti i miei progetti, è abbastanza potente da farmi risparmiare tempo e fatica e può essere utilizzato da un team di ingegneri. Puoi anche pensare al livello di maturità del tuo strumento EDA con funzionalità AI.

Livello 0 – nessun approccio AI, SPICE con Monte Carlo a forza bruta.
Livello 1: IA parzialmente affidabile, dove funziona su alcune celle, ma non su tutte.
Livello 2: IA parzialmente affidabile, con autoverifica e precisione accettabile.
Livello 3: IA adattiva e sensibile alla precisione, in cui i risultati a bassa precisione vengono sostituiti da risultati a maggiore precisione attraverso una maggiore raccolta di dati, migliorando automaticamente i modelli.
Livello 4: IA di produzione completa che funziona per tutte le celle, tutti i casi limite, in ogni momento.

Ecco un approccio allo strumento EDA per il livello 3 di maturità dell'IA:

Questa metodologia automatizzata produce risultati accurati molto rapidamente, senza tuttavia richiedere l'intervento manuale. Per raggiungere il livello 1 dell'intelligenza artificiale ci vogliono giorni, il livello 2 richiederà mesi, il livello 3 richiederà anni e il livello 4 richiederà decenni di anni di sviluppo per essere raggiunto.

Ambiente di progettazione Solido ha una funzionalità per la verifica ad alto sigma, in cui l'intelligenza artificiale accelera l'esecuzione di SPICE di un ordine di grandezza, ma la precisione è piena di SPICE. Gli ingegneri possono ottenere risultati di verifica 6 sigma in molto meno tempo rispetto ai metodi a forza bruta. L'utilizzo dell'approccio High-Sigma Verifier ha mostrato un miglioramento della velocità di 4,000,000 volte più veloce rispetto alla forza bruta in un esempio di cella. Con i vecchi metodi un team di ingegneri non prenderebbe nemmeno in considerazione la verifica ad alto sigma, perché i tempi di esecuzione sarebbero troppo lenti.

Inoltre, l’intelligenza artificiale additiva consente a Solido Design Environment di riutilizzare i modelli AI da un’esecuzione per accelerare ulteriormente le esecuzioni successive, accelerando le attività di verifica incrementale fino a un ulteriore 100X.

Figura 3 minuto — Ambiente di progettazione Solido

Per creare e verificare i modelli Liberty (.lib) con l'intelligenza artificiale, un ingegnere eseguirebbe Solido Generator che produce nuovi .lib degli angoli PVT utilizzando gli angoli PVT esistenti come dati di ancoraggio e Solido Analytics per convalidare completamente i .lib, compreso il rilevamento di valori anomali e potenziali problemi in dati .lib automaticamente. Entrambi questi strumenti fanno parte di Suite di caratterizzazione Solido. Le tecniche di intelligenza artificiale qui riducono i tempi di produzione e convalida di .lib da settimane a sole ore di esecuzione.

La tabella di marcia per le tecniche di intelligenza artificiale con gli strumenti Solido include l'intelligenza artificiale assistiva, in cui l'intelligenza artificiale generativa aiuterà gli ingegneri a trovare e scegliere le opzioni di ottimizzazione della progettazione.

Sommario

Solido vanta 15 anni di esperienza nell'applicazione di tecniche di intelligenza artificiale ai progettisti di circuiti per la verifica ad alto sigma e la caratterizzazione delle celle, fornendo risultati di verifica in tempi di esecuzione molto più brevi. Chiedi ai tuoi fornitori EDA qual è la loro esperienza nell'applicazione dei metodi di intelligenza artificiale ai loro strumenti e prova a vedere quale livello di maturità dell'IA viene offerto. Raggiungere una maturità IA di livello 3 o 4 richiede decenni di sforzi di sviluppo.

Leggi l' Articolo di 8 pagine presso Siemens EDA.