Variation-aware Design Solution

VarMan™(VM)은 설계자가 실제 설계를 착수하기 전에 통계적 변수를 정확하게 파악하고 설계 단계에서 올바른 처리를 가능하게 하는 포괄적인 제품군입니다. VM은 아날로그, RF 표준셀, IO 및 메모리 설계에 효율적이고 신뢰할 수 있는 솔루션을 제공하는 차세대 제품입니다.

소개

최신 반도체 공정 기술을 이용하여 설계할 시, 목표 사양과 생산 수율을 달성하기 위해서는 실리콘 웨이퍼나 소자 간의 공정 변수를 신중하게 고려해야 합니다. 그러나 경우에 따라 메모리 내부의 비트 셀 등 일부 소자는 공정 변수의 정확한 분석에 7 sigma 이상의 hign-sigma 분석이 필요하기 때문에 Monte-Carlo 시뮬레이션을 수천 번에서 수백만 또는 수십억 번의 실행이 요구되기도 합니다.

기존의 Monte-Carlo 시뮬레이션은 지나치게 느린 속도로 인해 이러한 분석을 실행하기에는 적합하지 않았습니다. 촉박한 설계 일정에는 더욱 적합하지 않았습니다. VarMan은 기존의 Monte-Carlo 시뮬레이션과 비교해서 동일한 정밀도를 유지하면서도 최대 30배의 속도로 분석을 실행가능합니다. 또, 빠르고 정확한 수율 예측이 가능한 Hign-sigma 분석 기능을 갖추어, 결함 샘플이나 설계의 단점을 빠르게 확인할 수 있습니다.

VarMan은 설계 플로우로의 원활한 도입이 가능하며, 타사 시뮬레이터 및 트랜지스터 레벨 시뮬레이터를 지원하고, 직관적이며 사용하기 쉬운 인터페이스를 채택하고 있습니다. 또한 다수의 파라미터 처리가 가능하고, 정확한 통계 코너 모델의 추출 및 국소적 변수 분석을 수행할 수 있습니다.

주요 특징

Fast Monte-Carlo 분석:

  • Monte-Carlo 분석에 혁신적인 기술을 도입한 VarMan을 통해 기존의 Monte-Carlo 분석과 동일한 분석 결과를 최대 30배의 분석 속도로 처리 가능

고정밀 고효율 Hign-sigma 추출:

  • 목표로 하는 시그마와 수율을 지정하고 분석한 후, 그 수율에 대응하는 설계상의 성능 한계를 구합니다. 이 분석 기법은 시뮬레이션 비용을 절감시키고 여러 결함 영역을 취급하는 경우에도 강력합니다.

     Hign-sigma의 강력하고 빠른 수율 예측:

  • 설계의 성능 한계를 지정, 분석한 후 매우 적은 횟수의 시뮬레이션을 실행하는 것만으로, 4 sigma, 6 sigma, 혹은 그 이상의 sigma에 대한 수율을 빠르게 검증 및 예측
  • 파라메트릭 오류를 일으키는 공정 조건을 찾아 수율을 정확하게 예측하고 매우 드문 현상도 예측

High-sigma spread (HSS):

  •  High-sigma spread(HSS)는 한 번의 실행으로도 low부터 hign-sigma까지 조사하고, 포괄적인 셀 수율 데이터를 생성하기 위해 최선의 전력, 성능 및 공간을 갖춘 설계 실현

      Variability eXplorer에 의한 해석:

  • Variability eXplorer에 의한 분석을 통해 사용자가 설정한 시뮬레이션 횟수에 따라 설계 성능의 중요한 영역을 밝히고, 3 sigma부터 Hign-sigma까지 확인
  • 합리적인 비용으로 코너 주변의 차이 특성과 영향이 큰 파라미터 제공

     정확한 코너 추출:

  • 지정된 수율을 달성하기 위해서, 설계 성능에서 가능성이 가장 높은 통계적 코너를 이끌어 내고 PVT 파라미터를 조사합니다. 막대한 수의 PVT 코너 모델의 조합을 장시간에 걸쳐 처리되는 검증 수법과 비교하여, 이 해석 기법은 최소의 시뮬레이션 횟수로 정확한 설계의 코너 모델을 구현합니다.

그림 1: 공정 통계 분석 및 검증 분석 기능의 비교

장점

  • 혁신적인 분석 기술을 통해 시뮬레이션의 속도와 실행 시간을 단축하고 분석 결과, 정밀 제어 가능
  • 높은 신뢰성을 자랑하는 검증된 분석 기술 사용
  • 편리한 GUI, 정교한 뷰어에 표시되는 데이터와 파형을 통해 분석 결과를 알기 쉽게 표시, 빠르고 간편한 “읽기/분석” 모델 사용

적용

  • 아날로그, RF 표준 셀, IO 메모리

기술 사양

  • VarMan으로 읽기 및 생성 된 넷리스트는 사용자의 레퍼런스 시뮬레이터에 의해 처리가 가능하며, 다음의 도구에 대응합니다:
    • 실바코의 SmartSpice
    • Mentor Graphics사의 Eldo™, Eldo Premier™, EldoRF™ 및 AFS™
    • Synopsys사의 HSPICE™, FineSim 및 CustomSim-XA ™
    • Cadence사의 Spectre™ 및 SpectreRF™
    • Legend사의 MSIM™
    • Dolphin Integration사의 SMASH™