Libraries Functional Statistical Verification

Standard cell library 설계자에게 공정 기술의 발전에 따른 공정 변수(process variation) 문제는 주요 도전 과제입니다. VarMan for Library™(LibVar)는 이러한 과제에 대응할 수 있는 차세대 도구입니다. LibVar은 Monte-Carlo(MC) 정확도를 유지하면서 표준 셀의 통계 기능 검증에서 효율적이고 안정적인 솔루션을 제공하는 차세대 도구입니다. 또, LibVar은 통계적 변수 분석을 MC의 10배 이상의 속도로 정확하게 실행 가능하며, 검증에 걸리는 총 시간을 수개월에서 수 일로 단축할 수 있습니다.

소개

MC에 의한 라이브러리 기능 검증은 상당한 시간과 비용이 소모됩니다. 또, 수백~수천개의 각 코너 모델마다 수천번의 MC가 실행되어야 하기 때문에 상당한 횟수의 MC 실행이 필요합니다. 따라서, 경우에 따라서 기능 검증 단계에서 장시간의 분석 시간과 리소스로 인해 대량의 소프트웨어(SPICE 시뮬레이터)와 하드웨어(CPU)가 요구되기도 합니다.

그림 1: Monte-Carlo 플로우와 LibVar 플로우의 비교

주요 기능

  • 파라미터 영역을 탐색하여 불량 개소 검출
    • 트리거가 불량인 PVTSC의 시뮬레이션 검색
    • 적응성 탐색
  • 각 측정의 불량 영역 예측
    • 불량 영역을 통계적 검증을 통해 신속하게 검출
    • 안정성이 낮고, 의사 불량을 일으키는 시뮬레이션에 강력하게 대응
  • 불량 개소 및 불량 개소 가능성이 있는 후보를 표본으로 MC 시뮬레이션 실행
  • 시뮬레이션 속도: 최대 10배 이상의 속도 향상 가능
  • 셀 PVTSC간에 처리를 공유함으로써 보다 빠른 서비스 가능
  • 기존의 플로우에 신속하게 통합 가능: 최적으로 조정된 특성화 플로우에 쉽게 통합할 수 있도록 설계되어 있기 때문에 기존 플로우의 변경 불필요
  • 강력한 시뮬레이션 매니저: 시뮬레이션 결과 관리 기능을 제공, LSF/SGE 클러스터를 통해 뛰어난 시뮬레이션 처리량 실현

장점

  • 혁신적인 분석 기술
    • 표준 셀의 통계적 검증을 위한 자체 엔진
    • MC로 검출된 불량 부분에 대해 적절한 검출/대응/시뮬레이션
  • 높은 신뢰성을 자랑하는 검증된 기술
    • 주요 반도체 기업의 첨단 기술 노드로 테스트/검증
  • 모든 SPICE 시뮬레이터 및 설계 환경에 대응
    • 모든 주요 SPICE 시뮬레이터 및 설계 환경 지원
    • 수요가 높은 고급 디자인 키트 지원
    • 배치 모드 지원
  • 설계 플로우의 변경 불필요, PDK로부터 독립적

그림 2: 모든 코너 모델을 포괄하는 상태를 유지하면서 10배 빠른 속도로 검증

적용

  • Monte-Carlo 시뮬레이션에 의한 표준 셀 라이브러리 전체의 통계 기능 검증                                    

 

 LibVar 도입 효과: 주요 고객 사례:

   플립 플롭, 28nm FDSOI
   측정 횟수: 278회
  전반적으로 속도 향상: 9배

 

디지털 라이브러리, 28nm FDSOI

  • Parasitic을 포함한 40개의 셀에 셀 당 최대 100개의 PVTSC 코너 모델을 적용
  • 수백의 출력 상태를 확인(출력 전압 및 디지털 레벨 검증)
  • 시뮬레이션 실행 시간: 1-4 분 

  

기술 사양

  • 배치 스크립트 언어 지원
  • 멀티 CPU의 컴퓨터와 여러 시스템(LSF/OGE)에서 실행