使用机器学习,使high-sigma分析快速、准确。
电源管理集成电路(PMICs)是一个快速增长的部分在半导体行业。需求的增长推动了智能电力的应用,包括可穿戴电子产品,移动计算平台、打印机、硬盘驱动器(HDD)、物联网设备,完整的汽车应用程序的数组。根据一项报告从市场研究公司的市场洞察力,全球PMIC市场预计将会增长到50亿美元,2027年底,在预测期间的CAGR为5.3% (2020 - 2027)。
目前新智能力量的大规模应用PMICs扮演了一个重要的角色,特别是在应对气候变化领域。这是最明显的涌入电动汽车,环保的制造工厂和可再生能源,以减少二氧化碳排放。
图1:使用智能的电源管理ic电源应用。
一个底层硅工艺对于许多智能电力应用BCD (Bipolar-CMOS-DMOS)。发明的意法半导体,这super-integrated BCD半导体硅栅工艺结合的高精度模拟晶体管双相情感过程,高性能的数字CMOS工艺的开关晶体管,单个芯片上的晶体管和大功率DMOS结构复杂的应用程序。几家领先的半导体公司使用BCD进行电源管理IC产品。
图2:BCD硅处理平台。(来源:意法半导体)
使用的硅技术类型的选择,再加上最优功率,性能,和区域(PPA)度量,驱动器PMIC的市场竞争力产品巧实力的应用程序。
验证建筑物的精确操作电路块确保满足规范是至关重要的。电路块可能包括功能,如直流对直流转换器,能带隙参考,权力测序等。这些功能在大多数模拟电路和巧实力的应用程序来说都是必不可少的。它们被广泛用于电源、模拟数字转换器(adc),数模转换器(dac)和其他电路用于控制系统。设计团队必须模拟电路设计块跨过程变异和环境条件,以确保他们会正确操作。健壮的验证这些电路块需要high-sigma分析占所有设计变化和满足功率,性能和区域需求实现高产ICs。
传统variation-aware验证解决方案不够可伸缩的和准确的满足生产设计质量和进度。适应设计复杂性和满足严格的精度要求,设计师必须执行广泛的过程中,电压和温度(PVT)香料和蒙特卡罗模拟。这让他们占所有潜在的设计变化。然而,运行数千万上亿传统强力蒙特卡罗模拟是缓慢而昂贵的。
另外,设计团队一直使用快捷方式方法,比如运行一组较小的蒙特卡罗模拟,利用外推技术。这是容易产生不准确的结果,导致硅失败。
设计团队考虑设计over-margining是另一个选项。这是成本的次优设计性能,影响质量和最终产品市场竞争力的巧实力。
调试潜在的设计失败的根本原因是耗时的,但有必要,避免严重后果。设计师需要能够快速找到潜在的设计缺陷,进行迭代,快速、准确地验证设计,和测量统计过程变化的影响在设计的性能。这使得设计团队进行智能设计权衡和调整来满足性能规格。
调试流中的一个重要任务是能够可视化设计过程变化的敏感性。这包括席卷各个设备在最坏的PVT与统计的角落。此外,识别特定设备(s)最变化导致艾滋病设计师在进行设计调整的决定实现目标PPA硅并最终成功。
西门子EDA Solido变异设计师提供了一个variation-aware软件解决方案使用机器学习交付速度、准确性和变化的报道。它包括一个全面的工具套件variation-aware设计和验证。设计师可以灵活地选择最好的工具的基础上,设计类型,设计阶段,有针对性的准确性和σ的要求。
巧实力团队在一个健壮的意法半导体标准化variation-aware验证流使用Solido变异设计师的组合工具:PVTMC High-Sigma验证器和验证器。PVTMC校验器工具提供了完整的签字水平验证范围过程中,电压、温度(PVT)和蒙特卡罗(MC)变化,比蛮力模拟快1000倍。此外,它对任何目标确定最坏的角落σ和发现设计敏感性变化。
High-Sigma验证者工具是下一代High-Sigma验证技术。它迅速验证任何电路high-sigma智能与完美的蒙特卡罗和香料的准确性。图3显示了一个示例high-sigma结果。此外,它自动发现罕见的失效模式。
白皮书“健壮的能带隙电路设计使一个快速和准确的variation-aware验证”说明了巧实力团队意法半导体调试和全面、准确执行验证的带隙电压基准电路,实现收益率大于8σ。
图3:high-sigma结果的一个示例。
设计的智能电力应用程序需要high-sigma覆盖率达到高产硅验证完全变化。传统的验证方法不够可伸缩的和准确的满足生产设计质量和进度。Solido变异设计师使用机器学习提供香料准确和可核查的high-sigma验证与数量级的加速。这使得电源管理设计,更好的性能,降低电力和较小的区域。
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