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およそ1年前、SPECTRE 19.1 baseリリースにてSpectre Xシミュレータをリリースしました。それ以来、後続のSPECTRE 19.1 ISRリリースでのSpectre Xでは、多数の改善が行われました。2020年10月初旬にリリースされたSPECTRE 20.1リリースでもSpectre Xに関連するいくつかの大きな改善が含まれています。このブログでは、Spectre Xに関連するアップデートと、SPECTRE 19.1 ISRリリースで提供された改善の概要について紹介します。

 Spectre X 概要

Spectre Xは、複雑なFinFET(及び他のタイプの)デバイスモデルを使用した先端ノードの設計や、寄生RCが支配的なポストレイアウトデザインのような、最も困難なシミュレーションの課題をターゲットにしています。以下の2つのテクノロジーが含まれています：

• Spectre APSと同様の単一マシン上でのマルチコアシミュレーション
• 単一または複数のマシン上で高度に分散されたマルチコアシミュレーション

Spectre Xは、以下に示す様に、Spectre APSと比べて大幅に改善されたパフォーマンスとキャパシティを提供します。それに加え、Spectreユースモデルが著しく簡略化されたため、Spectre APSチューニングオプションを使用する必要が有りません。

Spectre Xのユースモデル、Spectre APSからSpectre Xへの移行、およびADE ExplorerのSpectre X GUIサポートに関しての詳細な情報は、アプリケーションノート Introducing Spectre X (日本語版はこちら)で確認いただけます。

Spectre APSとのパフォーマンス比較

数ヶ月前、Spectre Xのパフォーマンスを評価するために、プリおよびポストレイアウトのADCデザインを、Spectre APSとSpectre Xの両方で8コアを使用してシミュレーションしました。デザインには300k個のBSIMCMGが含まれていました。プリレイアウトでは2M個の見積もり寄生容量、ポストレイアウトでは15M個の寄生容量(多くはカップリング容量)と8M個の寄生抵抗が含まれていました。精度は設計者により検証され、同じマシンで同じコア数のパフォーマンスを比較すると、以下の様な向上が見られました。

最近になってから、28nm大規模メモリデザインに対して、direct EMIRシミュレーションを実行しました。デザインは十分に大きく、Spectre Xの多数コアを使用したシミュレーション結果から、大幅なパフォーマンス向上を確認することができました。32コアでのSpectre Xのシミュレーションでは、Spectre APSと同じ精度で、シミュレーションが7.2倍高速化されたので、一晩で実行することができました。下記がパフォーマンス比較表です：

上記の両方のデザインは、Spectre Xテクノロジーのスイートスポットです。Spectre Xは小規模なレガシーノードのデザインでもパフォーマンスが向上しますが、それらのパフォーマンスの向上は、ここで示したものよりも小さいものとなるでしょう。

SPECTRE 19.1 ISRリリースでのSpectre Xの改善

SPECTRE 19.1 baseリリースでSpectre Xが最初にリリースされた時、いくつかのSpectreのフローや機能がサポートされていませんでした。これらのフローと機能のサポートは、後続のSPECTRE 19.1 ISRリリースで追加されました。例えば、SPECTRE 19.1 ISR2ではEMIRと劣化解析を、SPECTRE19.1 ISR10ではSpectre dcmatch, acmatch, 感度解析およびpole zero解析のサポートを追加しました。

それに加えて、SPECTRE19.1 ISRでは、大幅なパフォーマンス、キャパシティ、及び精度の改善が行われました。多くのデザインまたはテクノロジー固有の改善以外にも、次の主要な変更点があります：SPECTRE 19.1 ISR3でのLXとVXモードのピークメモリ使用率の削減、SPECTRE 19.1 ISR8でのポストレイアウトシミュレーションの精度改善、SPECTRE 19.1 ISR9でのVXモードのパフォーマンス改善、SPECTRE 19.1 ISR10でのCXモードの精度改善。

最近提供されたシミュレーションテクノロジーを利用するために、最新のSpectre 19.1ISRリリースを使用することを推奨いたします。

SPECTRE 20.1リリースでのSpectre Xの改善

SPECTRE 20.1リリースでは、Spectre XをSpectre RF解析に使用することができます。それに加え、Spectre Xソルバーを使用してハーモニックバランス解析を分散実行できるようになります。Spectre Xソルバーは、Spectre MSでもサポートされるようになりました。詳細に関しては、SPECTER20.1リリースのブログをチェックしてください。

関連リソース

• Spectre Classic Simulator, Spectre Accelerated Parallel Simulator (APS), and Spectre Extensive Partitioning Simulator (XPS) User Guide
• Introducing Spectre X (日本語版はこちら)
• Spectre ISR release presentations on the Spectre product web page (日本語版はこちら)
• MMSIM 日本語資料

ケイデンスサポートAEに問い合わせいただき、案内させていただくこともできます。

Cadence製品とサービスに関する詳細はwww.cadence.comをご参照下さい。

Stefan Wuensche

Translator: Tomomi Hiraishi

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