Spectre Tech Tips: Spectre X EMIR Voltus-XFiの紹介

Spectre® 21.1 ISR8とVirtuoso® IC6.1.8 ISR26（またはICADVM 20.1 ISR26）の組み合わせから、新しいプロダクトVoltus^TM-XFi Custom Power Integrity Solutionが導入されました。このプロダクトは、抽出（Quantus^TMを使用した）、シミュレーション（ADEとSpectreを使用した）およびデバッグ環境が統一されたコックピットを提供するトランジスタ・レベルのエレクトロマイグレーションとIRドロップ（EMIR）の新しい解析ソリューションです。新しいプロダクトでは、各ツールを別々に設定するのではなく、ユーザーが直感的に使用可能なワーク・フロー・ベースのGUIから指定可能な共通のフロー・セットアップを使用します。Voltus-XFiで用いられている新しいデータベースは、EM/IRの結果のレイアウトへの読み込みのパフォーマンスが大幅に向上されています。

この新しいソリューションでは、Spectre X Simulatorエンジンとパフォーマンスと精度の素早いトレードオフを可能にするイタレーテッド・メソッドの新しいプリセット・ベースの設定を使用します。

概要

Spectre EMIR解析では、ダイレクト・メソッドによりSPICEと同等の精度を得ることができ、EMIRのイタレーテッド・メソッドにより、高いパフォーマンスと大規模に対応することができます。イタレーテッド・メソッドの課題は、最適な精度とパフォーマンスのトレードオフを達成するために複雑な設定が必要となる場合があることです。

Spectre EMIRの方法と比較して、新しいSpectre EMIR Voltus-XFiのソリューションでは2つの大きな機能拡張がされています。1つ目は、Spectre Xの+presetの使用法と同様の大幅に簡単化されたイタレーテッド・メソッドの使用法が提供されたことです。さらに、イタレーテッド・メソッドの第2ステージにおいて、より高いパフォーマンスと規模を実現する強化された分散EMIR解析が導入されました。このブログでは、この簡単化されたイタレーテッド・メソッドについて紹介します。

簡単化されたSpectre EMIR Voltus-XFiの使用法

Spectre EMIR Voltus-XFiのテクノロジーは、+emirpresetコマンド・ライン・オプションを設定することで有効になります。このオプションは、すべての第1ステージと第2ステージのEMIRの設定が事前定義されています。この機能は、Spectre Xソルバーのみで動作し、Spectre Accelerated Parallel Simulator （APS）ソルバーは+emirpresetのソリューションに対応していないことに注意してください。

spectre +preset=ax +emirpreset=mx input.scs +emir=iterated.conf

Spectre Xと同様に+emirpresetオプションでは、cx、ax、mx、lx、vxを設定できます。ここで、cxは精度が最も高く、vxは計算速度が最も速いモードとなります。

上位レベルの+emirpresetオプションにより、EMIRコンフィグ・ファイルのソルバー・オプションの必要性が無くなります。EMIRコンフィグ・ファイルで必要な唯一のソルバー・オプションはEMIRのメソッドを指定することです。

solver method=iterated

Voltus-XFiの精度とパフォーマンスのトレードオフの調査として、5万個のBSIMCMGデバイスと100万個の寄生抵抗と300万個の寄生容量を持ったメモリ・デザインを、異なる+emirpresetモードを与えてシミュレーションしました。Spectre X +preset=axモードを使用し、16本の電源ネットのIRドロップとEM電流を解析しました。

この時の結果を以下の図に示します。

精度の傾向はvx（右）からcx（左）に良くなり、パフォーマンスはcx（左）からvx（右）に良くなることが確認できます。

まとめ

Spectre EMIR Voltus-XFiでは、簡単化されたイタレーテッド・メソッドの使用法と精度とパフォーマンスの容易なトレード方法が提供されています。

Stefan Wuensche
Translator: Hideyoshi Sugaya

関連リソース

• Spectre Classic Simulator, Spectre Accelerated Parallel Simulator (APS), and Spectre Extensive Partitioning Simulator (XPS) User Guide
• Spectre EMIR Voltus-XFi Application Note (英語版／日本語版)

ケイデンスのサポートAEに連絡して、ガイドを受けることもできます。また、ケイデンスの回路設計用の製品とサービスの詳細については、www.cadence.comをご参照ください。

Spectre Tech Tipsについて

Spectre Tech Tipsは、Spectre® の機能と可能性を探求することを目的としたブログシリーズです。このシリーズでは、Spectreの便利な機能と拡張機能に関する知見を提供することに加えて、Spectreに関連するあらゆることについての知識と経験を共有する、様々なブロガーや専門家の声を掲載します。

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