แอปพลิเคชันการจำลองวงจร AI และ SPICE - Semiwiki

เผยแพร่ซ้ำโดยเพลโต

ผู้ติดตาม: 0

คุณช่วยบอกชื่อผู้จำหน่าย EDA ที่ใช้ AI ครั้งแรกเมื่อ 15 ปีที่แล้วสำหรับนักออกแบบวงจรที่ใช้เครื่องจำลอง SPICE ได้ไหม ฉันจำคนขายคนนั้นได้ นั่นคือโซลโด้ ซึ่งปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่งของ ซีเมนส์ EDAและฉันเพิ่งอ่านบทความ 8 หน้าเกี่ยวกับวิธีที่พวกเขาดูระดับต่างๆ ของ AI ที่ใช้ใน EDA เพื่อช่วยให้นักออกแบบ IC ทำงานได้อย่างชาญฉลาดและรวดเร็วกว่าการใช้วิธีแบบแมนนวล

การออกแบบที่กำหนดเองซึ่งรวมถึงเซลล์ หน่วยความจำ และไลบรารี IP แบบอะนาล็อก จำเป็นต้องมีการจำลอง SPICE ในกระบวนการ แรงดัน และอุณหภูมิ (PVT) หลายอย่างรวมกัน รวมถึงการเปลี่ยนแปลงเฉพาะที่เพื่อรับการตรวจสอบอย่างเต็มที่เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามเป้าหมาย เช่น 3, 4, 5, 6 ซิกมา , หรือสูงกว่า. นอกจากนี้ แบบจำลองเวลาที่ใช้โดยการสังเคราะห์ตรรกะและเครื่องมือวิเคราะห์เวลาแบบคงที่ยังต้องการการจำลอง SPICE จำนวนมากสำหรับการสร้างแบบจำลองและการตรวจสอบความถูกต้องของ .lib โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการเปลี่ยนแปลงทางสถิติที่รวมอยู่ในส่วน Liberty Variation Format (LVF) ของ .libs งานเหล่านี้ต้องใช้การจำลอง SPICE นับล้านหรือพันล้านครั้ง และอาจใช้เวลาหลายสัปดาห์จึงจะเสร็จสมบูรณ์

เทคโนโลยี Solido ใช้แนวทาง AI แบบปรับเปลี่ยนได้ซึ่งใช้การจำลอง SPICE เพื่อให้ได้ผลลัพธ์เบื้องต้น เลือกจุดตัวอย่าง จำลองจุดส่วนท้ายเพิ่มเติม จากนั้นตรวจสอบตัวเองและปรับเปลี่ยนตามความจำเป็น โดยผลลัพธ์จะตรงกับวิธี Brute-force Monte Carlo ในส่วนของ เวลา.

เครื่องมือ EDA ใดๆ ที่ใช้ AI จะต้องเป็นไปตามเกณฑ์จึงจะเชื่อถือได้ เช่น สามารถตรวจสอบได้ แม่นยำหรือไม่เมื่อเทียบกับข้อมูลอ้างอิง จะใช้งานได้โดยทั่วไปกับการออกแบบทั้งหมดของฉัน แข็งแกร่งพอที่จะประหยัดเวลาและความพยายามหรือไม่ และ ทีมงานวิศวกรสามารถใช้ได้ครับ. คุณยังสามารถคิดถึงระดับวุฒิภาวะของเครื่องมือ EDA ของคุณด้วยฟีเจอร์ AI ได้ด้วย

ระดับ 0 - ไม่มีแนวทาง AI, SPICE พร้อมมอนติคาร์โลที่ดุร้าย
ระดับ 1 – AI ที่เชื่อถือได้บางส่วน ซึ่งทำงานได้กับบางเซลล์ แต่ไม่ใช่ทั้งหมด
ระดับ 2 – AI ที่เชื่อถือได้บางส่วน พร้อมการตรวจสอบตนเองและความแม่นยำที่ยอมรับได้
ระดับ 3 – AI ที่ปรับเปลี่ยนได้และรับรู้ถึงความแม่นยำ โดยที่ผลลัพธ์ที่มีความแม่นยำต่ำจะถูกแทนที่ด้วยผลลัพธ์ที่มีความแม่นยำสูงกว่า ผ่านการรวบรวมข้อมูลมากขึ้น และปรับปรุงแบบจำลองโดยอัตโนมัติ
ระดับ 4 – AI การผลิตเต็มรูปแบบที่ทำงานให้กับทุกเซลล์ ทุกมุมเคส ตลอดเวลา

ต่อไปนี้เป็นแนวทางเครื่องมือ EDA สำหรับวุฒิภาวะ AI ระดับ 3:

วิธีการแบบอัตโนมัตินี้ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำและรวดเร็วมาก แต่ก็ไม่จำเป็นต้องมีการแทรกแซงด้วยตนเอง การจะไปถึงระดับ 1 ของ AI ต้องใช้เวลาหลายวัน ระดับ 2 จะใช้เวลาหลายเดือน ระดับ 3 ต้องใช้เวลาหลายปี และระดับ 4 จะต้องใช้เวลาหลายสิบปีกว่าจะบรรลุถึง

สภาพแวดล้อมการออกแบบ Solido มีฟีเจอร์สำหรับการตรวจสอบค่าซิกมาสูง โดยที่ AI เร่งความเร็ว SPICE จะทำงานตามลำดับความสำคัญ แต่ความแม่นยำก็ยังเต็ม SPICE วิศวกรสามารถเข้าถึงผลลัพธ์การตรวจสอบซิกม่า 6 ระดับโดยใช้เวลาน้อยกว่ามากเมื่อเทียบกับวิธีแบบเดรัจฉานฟอร์ซ การใช้วิธี High-Sigma Verifier แสดงให้เห็นการปรับปรุงความเร็วได้เร็วกว่าการใช้กำลังดุร้ายในตัวอย่างเซลล์ถึง 4,000,000 เท่า ด้วยวิธีการแบบเก่า ทีมวิศวกรจะไม่พิจารณาการตรวจสอบซิกมาที่สูงด้วยซ้ำ เนื่องจากรันไทม์จะช้าเกินไป

นอกจากนี้ AI เสริมยังช่วยให้ Solido Design Environment สามารถใช้โมเดล AI ซ้ำได้จากการรันครั้งเดียว เพื่อช่วยเร่งความเร็วการรันครั้งต่อๆ ไป โดยเร่งงานการตรวจสอบส่วนเพิ่มได้สูงสุดถึง 100 เท่า

รูปที่ 3 นาที — สภาพแวดล้อมการออกแบบ Solido

ในการสร้างและตรวจสอบโมเดล Liberty (.lib) ด้วย AI วิศวกรจะต้องเรียกใช้ Solido Generator ซึ่งสร้าง PVT corner .libs ใหม่โดยใช้มุม PVT ที่มีอยู่เป็นข้อมูลจุดยึด และ Solido Analytics เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของ .libs อย่างสมบูรณ์ รวมถึงการตรวจจับค่าผิดปกติและปัญหาที่อาจเกิดขึ้นใน ข้อมูล .lib โดยอัตโนมัติ เครื่องมือทั้งสองนี้เป็นส่วนหนึ่งของ ชุดระบุลักษณะเฉพาะของ Solido. เทคนิค AI ที่นี่ช่วยลดการผลิต .lib และเวลาการตรวจสอบจากสัปดาห์เหลือเพียงไม่กี่ชั่วโมงในการใช้งาน

แผนงานสำหรับเทคนิค AI ด้วยเครื่องมือ Solido รวมถึง Assistive AI ซึ่ง AI เชิงสร้างสรรค์จะช่วยให้วิศวกรค้นหาและเลือกตัวเลือกการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบ

สรุป

Solido มีประวัติ 15 ปีในการใช้เทคนิค AI กับนักออกแบบวงจรสำหรับการตรวจสอบค่าซิกมาสูงและการกำหนดลักษณะเซลล์ ทำให้ผลการตรวจสอบใช้เวลาดำเนินการสั้นลงมาก ถามผู้จำหน่าย EDA ของคุณว่ามีประสบการณ์อย่างไรในการนำวิธี AI มาใช้กับเครื่องมือของตน และลองดูว่า AI มีวุฒิภาวะในระดับใด การจะบรรลุวุฒิภาวะ AI ระดับ 3 หรือระดับ 4 ต้องใช้ความพยายามในการพัฒนานานหลายทศวรรษ

อ่าน บทความ 8 หน้า ที่ Siemens EDA