芯片设计中的可扩展性是一个关键挑战,尤其是标准单元被复制到数亿个,导致设计中包含数十亿个晶体管。
传统的方法通过基于过去经验限制工艺、电压和温度(PVT)角点,并对坏情况进行蒙特卡罗仿真。然而,这些方法的可靠性令人质疑。不正确地预测坏情况的PVT可能导致进度延误和设计稳健性问题,而用于高西格玛验证的暴力蒙特卡罗方法既昂贵又不切实际。
日前,在一年一度的全球电子设计自动化盛会DAC(Design Automation Conference)上,西门子EDA与英伟达共同展示了西门子EDA Solido设计解决方案如何帮助英伟达提升芯片设计验证效率的AI解决方案。
西门子EDA Solido设计解决方案,采用专有的AI技术,提供变异感知设计、IP验证和库特征化解决方案。
这些工具被全球的半导体公司使用,帮助设计师在极短的时间内完成复杂的验证任务。该解决方案包括:
◎ Solido IP验证套件:提供业界快、全面的一体化IP验证解决方案,从设计到流片,在所有设计视图和IP修订中提供完整、无缝的IP。
◎ Solido设计环境:一个全面的AI驱动设计环境,用于自定义IC电路的标称和变异感知验证,能够在数量级较少的仿真中实现全面设计覆盖,并具备暴力技术的准确性。
◎ Solido特征化套件:提供快速、准确的库特征化工具,由机器学习驱动。
通过与Solido设计环境的紧密集成,仿真开销可以大大减少。这对于标准单元和内存应用非常有效。例如,如果电路的初始设置时间相对于仿真本身较长,当使用非西门子EDA仿真器运行Solido DE工具时,每次仿真都需要较长的设置时间。通过Solido仿真套件的集成,当一个节点运行仿真的初始设置时,后续仿真将几乎完全消除该步骤。
此外,Solido还推出了附加学习技术。这项技术通过重新使用之前作业中的AI模型,显著节省仿真次数,并每次都能提供准确的结果。AI持续跟踪并决策是否以及如何为每次迭代节省仿真次数。
西门子EDA X 英伟达
Solido设计解决方案的实际应用案例
在英伟达的实际应用中,Solido设计解决方案展示了其zhuoyue的性能。
例如,在一个基于锁存器的D触发器电路上,Solido高西格玛验证器通过4,000次仿真验证了双峰故障的发生,比传统暴力仿真快了惊人的2,500,000倍。
此外,该单元在目标PVT下的良率被jingque验证为6.322西格玛,与之前的方法相比,英伟达实现了比佳替代方案(即仅对所有单元使用高西格玛验证器)快30倍的速度。这不仅意味着性能的提升,还意味着更好的准确性和覆盖率。
以下是对同一单元组合的三次独立运行的分析:
◎ 传统蒙特卡罗方法(300次仿真):300次普通蒙特卡罗样本只能得到y轴上刚刚超过2.5西格玛的数据,因此无法在没有外推的情况下得到高西格玛的数据。
◎ 暴力仿真(100万次仿真):运行100万次仿真时,我们看到了x轴上100处的第二模式,有足够的仿真次数看到高西格玛下的稀有故障。外推永远无法捕捉到这一点。
◎ Solido PVTMC验证器(300次仿真):该工具在仅运行300次仿真的情况下也能够在高西格玛下找到真实的仿真,并清楚地找到了稀有的故障模式。
然而,若将Solido库良率求解器与西门子EDA仿真器以及Solido的附加学习技术(Additive Learning)全套整合入英伟达的项目中时,又将又怎样的表现呢?
标准单元的高西格玛验证复杂且耗时,传统的暴力仿真成本高且不可行。具有稀有非高斯故障的电路也增加了额外的挑战层。
Solido的解决方案满足了所有要求,它是自动化的,具有暴力准确性,并且允许在生产运行时进行签核。在运行全部1,000个组合库时,使用完整的西门子EDA流程能节省120倍的时间。
一直以来,西门子EDA致力于创新和改进,为芯片设计师提供更高效、更可靠的工具和解决方案。
Solido设计解决方案不仅提升了设计验证的速度和准确性,还为半导体行业树立了新的标准。通过采用Solido设计解决方案,设计师可以更快地将创新产品推向市场,从而在竞争激烈的半导体行业中保持地位。
我们相信,随着技术的不断发展,Solido设计解决方案将继续引领芯片设计的新时代。