CustomSim
ナノメータ・デザイン対応の回路シミュレーション統合ソリューション
概要

シノプシスのCustomSim は、業界最高水準の回路シミュレーション・ テクノロジであるNanoSim/HSIM/XA を1つに集約し、追加機能を施した 検証ソリューションです。CustomSim は、カスタム・デジタル、メモリ、 アナログ/ ミックスドシグナル(AMS) を含むあらゆるデザインに対して、優れた 検証性能と処理能力を提供します。CustomSim の包括的な技術には、ネイティブ・ デザイン・チェック、パワー/ シグナル/MOS の信頼性解析、ミックスドシグナル・ シミュレーション、レイアウト後(ポストレイアウト)の解析を加速する最先端の 解析オプションがあります。CustomSim は、シミュレーション入力データ・ フォーマット/ 出力データ・フォーマット/ 使用するデバイスモデル/ デバッグ 環境を共通化することで、使い勝手の良い仕様になっています。

膨大な量のシミュレーションを実行する場合、設計者の生産性は低下します。 シミュレーション数の増加だけではなく、回路サイズの大規模化、ポスト レイアウトの寄生抽出情報との統合等も、従来のシミュレーション・ソリューション の処理能力を遥かに上回っています。シノプシスの回路シミュレーション・ ソリューションCustomSim は、世界最高水準の技術を統合し、今日のAMS 検証課題に対して、生産性や信頼性の高いソリューションを提供しています。

生産性の向上

  • あらゆる種類のデザインに対し、単一の回路シミュレーション・ソリューション を使用可能。最先端のポストレイアウト検証が可能
  • 最高の性能/ 処理能力により、従来に比べて、より多くのシミュレーションを、 より高速に実行
  • マルチスレッド機能に対応
  • 設計ルール違反が生じた場合、ネイティブ・デザイン・チェック機能により その違反を警告し、シミュレーション時間のロスを削減
  • 従来不可能とされていたシミュレーションを実行:CustomSim + VCS の ミックスドシグナル・シミュレーションにより、フルチップのポストレイアウト 機能検証を実現

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図1. CustomSim ソリューションは、カスタム・デジタル/ メモリ/AMS/ 高感度アナログの検証課題を解決

  • 階層バック・アノテーションにより、ポストレイアウトのシミュレーション 時間を短縮
  • 体系化されたバック・アノテーションにより、ポストレイアウト・ シミュレーションに、プリレイアウト( 配線前)・シミュレーションの テストベンチ/ 測定情報を再利用可能
  • 統合検証環境上でシミュレーション入力データ・フォーマット/ 出力データ・ フォーマット/ 使用するデバイスモデルを共通化し、使用を簡易化
信頼性の向上
  • 業界標準のHSPICE デバイスモデル上に構築
  • 従来のシミュレーションでは検知が不可能、もしくは長時間の過渡解析を 要するエラーをネイティブ・チェックで検知
  • パワー/ シグナル・ネットが厳格なナノメータ・エレクトロマイグレーション・ ルールに正確に準拠しているかを検証
  • 過剰なIR ドロップに対するパワー/ シグナル・ネット解析
  • フルチップMOS/NBTI/HCI の信頼性解析により、テープアウト前にデバイス の寿命を測定
  • 体系化されたバック・アノテーションにより、バック・アノテーション中に ポストレイアウトの寄生抽出データを紛失するリスクを削減
次世代回路シミュレーション・テクノロジ

CustomSim は、画期的な特許技術により、SPICE と同等の精度を保ちつつ、 優れた性能と処理能力を提供します。ビルトイン( 内蔵) シミュレーション・ テクノロジにより、デバイス/ 位相( トポロジー) / 階層を自動検出し、最良の 手法で、あらゆるデザインを正確にシミュレートすることができます。 インテリジェントなパーティショニング機能と正確なマルチレート・エンジン・ テクノロジにより、回路動作に迅速に対応することができ、それにより、 SPICE と同等の精度で、最速のシミュレーションを実現します。この画期的な 配置/RC 最適化テクニックは、大容量の回路シミュレーションを実現すると 同時に、優れた精度を維持します。Verilog-A ソルバーは、複雑なアナログ・ ビヘイビア・モデルの実行を高速化します。またCustomSim は、マルチコア・ ハードウェア上で検証速度を大幅に高速化するマルチスレッド機能も提供します。

ゴールデンHSPICE デバイスモデル

CustomSim は、共通のHSPICE デバイスモデル・ライブラリ上に構築されて おり、CustomSim とHSPICE デバイスモデル間の相関性を保持しています。 最先端のデバイスモデル・アップデートが受けられるゴールデン・ライブラリを 起用しているため、ファウンドリのサポートが容易になります。CustomSim は、 HSPICE のカスタマイズを可能にするC モデル・インターフェイスで開発された、 最先端のナノメータ・ファウンドリ・モデルをサポートしています。

ネイティブ回路チェック

設計者は、検証対象のデザインが電気的な設計ルールに違反していないか どうかを手作業によって確認しなくてはならないため、設計生産性は低下 せざるを得ません。CustomSim は、スタティック/ ダイナミック・ネイティブ 回路チェックといった包括的なソリューションを提供し、電気的な設計ルール の違反やパワー・マネージメントの異常を迅速にチェックします。この技術に より、設計者はレベルシフタの不足、Vdd の接続違反、フローティング・ゲート、 過剰リーク・パス、デバイス正常動作の逸脱要因といった様々な違反を容易に 特定できます。CustomSim は、様々な診断コマンドをサポートし、広範なパワー やタイミングの解析を実現します。

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図2. CustomSim ネイティブ回路チェックにより、ERC チェック/ ローパワーの検証が可能

ポストレイアウト解析の加速

CustomSim は、ポストレイアウト・シミュレーションを加速する オプション機能を搭載しています。階層バック・アノテーション機能を 使用してデザイン階層を活かすことにより、シミュレーションを迅速に 実行できます。また、この機能は階層を最適化することにより、キャパシティ も向上します。体系化されたバック・アノテーションを利用することに より、プリ/ ポストレイアウト・ネットリスト間の位相の違いを解消し、 プリレイアウト・シミュレーションのテストベンチや複雑な測定を再利用 できます。この技術は、従来のバック・アノテーションで発生していた 寄生データを紛失するリスクを回避でき、設計の信頼性が向上します。

スタティック・パワーおよびシグナルネット・レジスタンス・チェック

CustomSim の大容量解析エンジンを使用することにより、全てのパワー/ シグナル・ネットのフルチップ・スタティック解析ができます。パワー やシグナル・ネットの高抵抗パスを識別し、パワーバス・ネットワーク デザインや、シグナル・ネット配置等のあらゆるエラーを検出します。

パワーネットの信頼性解析

CustomSim は、EM/IR ドロップ解析に独自の統合フローを採用しています。 優れた処理能力を利用し、パワーネットワークやコアの電子回路に存在す る、ポストレイアウトの寄生データ等、各ブロックのカレント( 電流)・ シミュレーションを細部にわたり実行できます。これにより、過剰設計に よって起こる面積やパワーの無駄を省き、高精度なEM/IR ドロップ解析が 可能になります。このソリューションは、ナノメータ・レベルの配線長に 対応したルールを完全にサポートします。GDS II や他のフォーマットに よりグラフィカルな表示ができるため、解析やデバッグの際、レイアウト デザインに直接結果を反映させることができます。

シグナル・ネットの信頼性解析

ジオメトリの微細化に伴い、シグナル・ネットのEM/IR ドロップ解析に 対する需要が増しています。CustomSim は、このような需要に対応すべく、 ダイナミック・カレント・デンシティ( 電流密度) の解析機能を提供して います。デザイン内に発生するジュール熱をモニタリングする際に必要 となるRMS 電流の計算等、双方向からの電流フローを正確に考慮します。 これらの結果は、視覚で確認できるようにGDS II ファイルとして表示 されます。

MOS 信頼性解析

繊細なナノメータ・トランジスタは、長時間に及ぶ高周波のスイッチング 動作や、高温などの環境によって生じるデバイス・チャネル内の高い磁場 強度に影響を受けやすくなっています。これにより、結果的にデバイスの 劣化が生じ、性能の低下につながります。また、当初想定していた製品寿命を 全うする前に仕様を損なう可能性もあります。CustomSim を使用する ことにより、業界標準のBSIM3/BSIM4 モデルに劣化防止策を講じること ができます。またCustomSim は、内蔵HCI リライアビリティ・モデル 方程式に加え、URI ( ユーザー・リライアビリティ・インターフェイス) を 提供しており、PMOS デバイス内のNBTI(Negative-Bias Temperature Instability) のようなプレッシャー要因やHCI のモデリングに、独自の 方程式を定義することもできます。CustomSim は、プレッシャーが かかる前と後のシミュレーション結果を比較することができ、時間が経過 した後の性能の劣化を計測することができます。

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図3. CustomSim ミックスドシグナル・シミュレーションを使用した処理能力向上の例

ミックスドシグナル・シミュレーション

CustomSim は、ダイレクト・カーネル・インテグレーションを通じて、 シノプシスのVCS デジタル・シミュレータと緊密に統合されています。 このミックスドシグナル・ソリューションは、最高性能の回路シミュレーション 技術を使用して、アナログ・デザイン性能のボトルネックを解消すること により、最高のパフォーマンスを実現します。柔軟性があり使い勝手の 良いモデルは、いかなる抽象レベルの組み合わせや階層デザインにも対応 し、V e r i l o g / V H D L / V e r i l o g - A M S / S P I C E といったあらゆる言語を サポートします。ポストレイアウト・データは、DSPF/SPF/SDF フォーマット によりサポートされています。このソリューションは、AMS 検証環境に 統合されており、最先端のデバッグ/ 解析ツールにより、さらに使い易さが 向上しています。CustomSim は、業界標準のVPI と統合しており、 サードパーティのデジタル・シミュレータにも対応します。

入力

  • HSPICE/Spectre® /Eldo®ネットリスト・フォーマット
  • 共通HSPICE デバイスモデル
  • Spectre/Eldo モデル
  • Verilog-A アナログ・ビヘイビア・モデリング
  • ポストレイアウト寄生データ:SPF/DPF/SPEF
  • VCD/VEC スティミュラス・インプット・フォーマット
  • Tcl スクリプト
出力
  • WDF/WDB/FSDB/ その他の波形データベース・フォーマット
サポート・プラットフォーム
  • SUN 32/64
  • Linux 32
  • SUSE 32/64
  • AMD 64
  • X86 Solaris 10

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