Synopsys представляет PrimeSim Continuum: единую платформу симуляции для гипер-конвергентного IC-дизайна

По мере того как дизайн чипов становится всё более сложным, разнообразные компоненты и технологии сходятся в гипер-конвергентные интегральные схемы (IC). Управление этой сложностью требует единого, когерентного аналитического фреймворка. Synopsys отвечает этой потребности с PrimeSim Continuum, единым рабочим процессом схемной симуляции, адресующим как масштаб, так и гетерогенность современных памяти, AI, авто и 5G чипов.

Премьера на международной конференции пользователей SNUG World, PrimeSim Continuum объединяет четыре высокопроизводительных движка — PrimeSim SPICE, PrimeSim Pro, PrimeSim HSPICE и PrimeSim XA — в одну бесшовную среду. Платформа доставляет комплексный анализ, повышает продуктивность и упрощает использование, формируя краеугольный камень кастомного дизайн-набора Synopsys.

Сегодняшние системы-на-кристалле (SoC) интегрируют спектр компонентов — от больших высокоскоростных встроенных памяти и аналоговых фронтендов до сложных I/O схем, работающих на скоростях 100+ Гбит/с — все в пределах одного кристалла или корпуса. Эти элементы, часто фабрикуемые на разных процессных узлах или стакированные в 2.5D/3D конфигурациях, добавляют слои дизайна и верификационной сложности.

Передовые технологические узлы усиливают паразитику, вариабельность процесса и снижение запасов, требуя больше симуляций, более длинных времен запуска и более высокой точности. Полученные затраты и временные накладные расходы могут препятствовать time-to-market и качеству.

"Чтобы адресовать это, вам нужна система симуляционных движков с унифицированным рабочим процессом. Ни один SPICE симулятор в настоящее время не обрабатывает всё", — сказал Хани Эльхак, директор группы управления продуктом Synopsys. "PrimeSim Continuum решает и системную, и масштабную сложность с sign-off-качественными движками, настроенными для аналоговых, смешанно-сигнальных, RF, кастомных цифровых и памяти дизайнов".

Используя архитектуры следующего поколения SPICE и FastSPICE и гетерогенные CPU/GPU вычисления, PrimeSim Continuum оптимизирует использование ресурсов, сокращая время симуляции и снижая затраты, сохраняя золотой стандарт точности.

Высокополосая память: Кейс-стади

Высокополосая память (HBM) экземплифицирует потребность в интегрированной симуляции. HBM стакует множество DRAM кристаллов на SoC в 3DIC или SiP, связанных через кремниевые виа (TSV) и микробампы на интерпозере. Верификация должна охватывать всю память подсистему, выполняя многомерный анализ на уровнях компонента и подсистемы.

Ключевые требования симуляции включают:

• Кросс-технологический анализ (логика, аналог, память, I/O)
• Множественные типы анализа (аналог, цифровой, смешанно-сигнальный)
• Крупномасштабное моделирование подсистемы и уровня чипа
• Передовые исследования надежности (электрические, тепловые, электро-термические, временные)
• Оценка целостности сигнала
• Анализ вариабельности процесса и структуры

По мере сокращения узлов объем симуляций скачет для соблюдения целей надежности и выхода, требуя точного моделирования целостности сигнала через интерпозеры и надежной обработки электро-термических стрессов и паразитики.

Дизайн-энейблерство таким образом требует рабочих процессов, сходящихся в целях мощности, производительности, площади (PPA) и стоимости.

"PrimeSim Continuum представляет революционный прорыв в инновации схемной симуляции с гетерогенным вычислительным ускорением на GPU/CPU, устанавливая новый бар для EDA-решений", — сказал Сассин Гази, COO Synopsys. "Наши клиенты получают выгоду от лет R&D и партнерство-драйвенной инновации, встроенной в передовую технологии PrimeSim Continuum, дополняющей нашу современную кастомную дизайн-платформу и Verification Continuum".

Эльхак подсветил Kioxia как раннего приемника, отметив, что флеш-память дизайны компании интегрируют сложные системы — память, аналог, смешанно-сигнальный и кастомные цифровые блоки — требующие отдельных дизайн и sign-off технологий.

Шигео (Джефф) Ошима, технический исполнитель SSD приложений Kioxia, заметил: «Сходящийся рабочий процесс вокруг общего решения схемной симуляции необходим для соблюдения наших целей time-to-results и стоимости. Все-в-одном решение PrimeSim Continuum доставляет точность, скорость и емкость для наших сложных дизайнов. Окружение PrimeWave предоставляет унифицированный рабочий процесс по всем дисциплинам симуляции, позволяя бесшовный sign-off дизайнов памяти Kioxia. Эффективное сотрудничество и доступ к технологиям следующего поколения фундаментальны для нашего партнерства с Synopsys».

PrimeSim Pro для ускорения производительности

PrimeSim Pro, ключевой компонент PrimeSim Continuum, — архитектура следующего поколения FastSPICE, доставляющая быстрый, высокоемкостной анализ для современных DRAM и Flash дизайнов памяти. Продолжающееся масштабирование архитектуры памяти привело к более крупным, более сложным дизайнам, требующим большей симуляционной производительности и емкости.

Джунг Юн Чой, корпоративный вице-президент команды технологии дизайна памяти Samsung Electronics, отметил: «PrimeSim Pro может доставить до 5x ускорения производительности на наших полно-чиповых дизайнах сети подачи мощности. Его архитектура следующего поколения держит шаг с передовыми емкостями памяти, помогая нам соблюдать агрессивные time-to-results цели».

Партнерство с NVIDIA

Архитектура следующего поколения PrimeSim SPICE использует GPU технологию NVIDIA для предоставления производительности, необходимой для комплексного аналогового и RF анализа при сохранении sign-off точности.

Эдвард Ли, вице-президент смешанно-сигнального дизайна NVIDIA, сказал: «По мере эволюции современных вычислительных нагрузок, размер и сложность аналоговых дизайнов вышли за пределы емкости традиционных симуляторов. GPU NVIDIA позволяют PrimeSim SPICE ускорять схемную симуляцию, сокращая sign-off время аналоговых блоков с дней до часов».

Джейхон Парк, исполнительный вице-президент и глава разработки платформы фаундри Samsung Electronics, добавил: «Унифицированный рабочий процесс Synopsys PrimeSim Continuum доставил 10x ускорение с золотой SPICE точностью для нашего недавнего 56 Гбит/с Ethernet дизайна, сокращая верификацию с дней до часов».

Единый рабочий процесс для анализа и sign-off

PrimeSim Continuum интегрирует PrimeSim SPICE, PrimeSim Pro, PrimeSim HSPICE (золотой стандарт для фундаментальной IP и целостности сигнала) и PrimeSim XA (FastSPICE для SRAM и смешанно-сигнальной верификации). PrimeWave предлагает консистентную, гибкую среду по всем движкам, оптимизируя настройку дизайна, анализ и пост-обработку для упрощенного sign-off опыта.