Cadence® Spectre® FMC Analysisは、複雑なI/O、アナログ／ミックスシグナル（AMS）およびRFブロック、メモリ、ビットセルおよびスタンダードセルのモンテカルロ・シミュレーションを使用して、必要な統計精度を維持しながら機械学習（ML）ベースの高速かつ包括的な変動解析を実現します。Spectre FMC Analysisは、Spectre XシミュレータとSpectre Accelerated Parallel Simulator（APS）の両方で利用でき、モンテカルロ・シミュレーションのワークロードを分散して検証スループットを向上させることが可能です。

Spectre Simulation Platform

Cadence® Spectre® FMC Analysisは、複雑なI/O、アナログ／ミックスシグナル（AMS）およびRFブロック、メモリ、ビットセルおよびスタンダードセルのモンテカルロ・シミュレーションを使用して、必要な統計精度を維持しながら機械学習（ML）ベースの高速かつ包括的な変動解析を実現します。Spectre FMC Analysisは、Spectre XシミュレータとSpectre Accelerated Parallel Simulator（APS）の両方で利用でき、モンテカルロ・シミュレーションのワークロードを分散して検証スループットを向上させることが可能です。

Spectre Simulation Platformは、高性能かつ大規模のニーズとアナログ精度を両立させる業界をリードするソリューションとして、回路、ブロック、システムレベルのシミュレーションと検証タスクを迅速かつシームレスに移動できる複数のエンジンを包含しています。プラットフォームの基盤は、パーサー、デバイス・モデル、Verilog-A動作モデリング、入力データフォーマット、出力データフォーマットなど、すべてのシミュレータに共通する統一された技術セットです。これにより、シミュレータの種類を問わず、一貫した正確な評価方法と結果を保証しています。

The Spectre X Simulatorは、クラス最高のシングルコア・シミュレーションを実現し、最大10倍のスピードと5倍の規模の向上、さらにクラウド・コンピューティング向けのスケーラブルで超並列なシミュレーションにより、大規模検証シミュレーションの課題を解決します。

Spectre Accelerated Parallel Simulator (APS)は、精度を損なうことなく、大規模なポストレイアウトのアナログ・デザインやサブシステムの高精度なシミュレーションを可能にしながら、SPICE精度と収束性で10倍から100倍のシングル・スレッド性能を実現します。

The Spectre FX Simulatorは、先進のパーティショニングやRCリダクション・アルゴリズムを含む革新的なFastSPICE技術を採用した画期的なアーキテクチャを採用しており、最新のFastSPICE製品と同等以上の精度で最大3倍の性能を実現しています。

さらに、ケイデンスのミックスシグナル、ミックスランゲージ、ミックスレベル、ファンクショナル、ビヘイビア、ゲートレベル、トランジスタレベルのシミュレータであるSpectre AMS Designerが、完全なポートフォリオを構成しています。

個々のエンジンに加え、Spectreシミュレーション・テクノロジは、Xcelium™ Logic Simulation、Liberate™ Trio Characterization Suite、Legato™ Reliability Solution、Virtuoso® A ADE Suite、Voltus™-Fi Custom Power Integrity Solution、Virtuoso RF Solutionといったケイデンスの他のテクノロジ・プラットフォームとうまく統合されて、業界で最も総合力の高いクロスドメイン・シミュレーション・ソリューションを提供しています。

Spectre Simulation Platform
Figure 1: Spectre Simulation Platform

Spectre FMC Analysis

Spectre FMC Analysisは、高度な統計的手法とML手法を使用して設計空間を完全に探索するため、IC設計の歩留まり目標を達成することができます。モンテカルロ・シミュレーションの最小限の回数で適切な統計精度を達成し、製造されたウェハー上で設計が機能することを保証します。

コマンドラインまたはVirtuoso ADE Suiteからツールを実行し、複雑なI/O、AMSとRFブロック、メモリを検証することができます。また、Virtuoso ADE Suiteは、コンピュート・ファームやクラウドにまたがるモンテカルロ・シミュレーションの分散処理に活用することができます。

また、Spectre FMC Analysisは、ビットセルやスタンダードセルを最適化するLiberate Trio Characterization Suiteや、スタティック・タイミング解析（STA）を行うTempus™ Timing Solutionと組み合わせて利用できます。

Spectre Simulation Platformを構成するSpectre XまたはSpectre APSシミュレータと組み合わせて使用し、Spectreファミリーのすべてのシミュレータと同じ基盤技術で構築されています。

利点

ワーストケースの設計不具合を調査、デバッグし、3～6シグマ以上の歩留まり要件を満たすことで、高価な設計のやり直しを回避します。

精度・性能
  • 厳しい精度要求を満たしながら、高精度なハイシグマ解析に必要なサンプル数を最小限に抑えることで、従来のブルートフォース・モンテカルロ解析と比較して10倍から10,000倍のスピードアップを実現
  • マシンラーニングと高度な統計学に基づき、ワーストケースのサンプルと歩留まりを正確に推定することで、精度と検証スループットの適切なバランスを提供
複数のユースモデルとフローをサポート

Spectre FMC Analysisは、I/O、AMSやRFブロック、メモリ、ビットセルやスタンダードセルの高シグマ解析のための複数のユースモデルやフローをサポートすることにより、カスタマイズされたユーザ・ニーズに対応します。

  • ネットリスト・ベースのコマンドライン・フロー
  • Virtuoso ADE Suite – 業界をリードするアナログ設計およびシミュレーション環境
  • Liberate Trio Characterization Suite
  • Tempus Timing Solution （スタティック・タイミング解析用）
使いやすさ・デバッグのしやすさ

Spectre FMC Analysisの機械学習に基づく技術は、非常に大きなサンプル空間を高速に探索・学習することができます。これにより、設計者はワーストケースとなるサンプルを素早く特定し、設計の失敗を回避することができます。

  • Virtuoso ADE Suiteとの緊密な連携による直感的なユースモデルと高速モンテカルロ解析により、連結結果の表示、波形解析、ポストプロセスなど、高度で使いやすいデバッグを実現、さらなる探求とデバッグが可能
  • シグマ・スイープによる3～6シグマ以上の回路機能トレンドの把握
  • 分布モーメントの迅速な推定
  • 固定されたシミュレーション・バジェットとインクリメンタルな設計空間探索を効果的に処理
  • デバイスレベルのトップミスマッチの寄与を明確に理解、統計的パラメータの感度分析が可能
スケーラビリティ

Spectre FMC Analysisは、超並列分散処理機能によりスケーラビリティを向上させ、コンピュート・ファームやクラウド上で数1,000コアまで拡張することができます。これにより、高シグマ解析や歩留まり検証において、大規模なサンプル空間の探索をより効率的に行うことができます。分散処理は、コマンドラインとVirtuoso ADE Suiteの両方のユースモデルで行うことができます。

Spectre FMC High-Sigma Analysis Flow
Figure 2: Spectre FMC High-Sigma Analysis Flow

つまり、Spectre FMC Analysisを使用することで、設計者は精度を落とすことなく、高歩留まりの検証を達成し、高シグマ解析の要件をより速く、より効率的に満たすことができます。

Features

High-sigma Monte Carlo analysis
  • 3～6シグマ以上のアプリケーションに適用可能、メモリ、ビットセル、スタンダードセル、アナログ、RF、I/Oブロックを含む
Yield estimation
  • ユーザー定義（固定）のシミュレーション・コストで回路の歩留まりを決定
  • モンテカルロ・シミュレーションによるワーストケース・フェイルの詳細な解析に入る前に、設計の歩留まりを素早く見積もることが可能
デバッグとポスト・プロセッシング機能
  • ワーストケース・コーナー／サンプルの包括的な調査
  • 回路パラメータに関する寄与度レポート
  • 統計的モーメント
Features
  • Liberate Trio Characterization SuiteおよびTempus Timing Solutionとの統合
  • コマンドラインとVirtuoso ADE Suiteのユースモデルをサポート
  • コンピュート・ファームやクラウド・インフラストラクチャで数1,000コアまでスケーラブルに利用可能
  • 効率的な結果解析のためのインクリメンタル・シミュレーションの実行
  • シグマ・スイープにより、3～6シグマ以上の回路機能トレンドを把握可能

仕様

入力フォーマット
  • Spectre、SPICEネットリスト・フォーマット
  • Verilog-A 2.0
  • DSPF/SPF/DPF 寄生フォーマット
  • Tclスクリプト
  • デジタル・ベクタおよびVCDファイル
出力フォーマット
  • PSFおよびFSDB波形フォーマット
  • デバイス・モデル
  • Spectreプラットフォームでサポートされているものと同じ
プラットフォーム
  • ビルドOS: RHEL 7.4
  • サポートOS: RHEL 8、RHEL 7 (>=RHEL 7.4)、SLES 12

ケイデンスのサービスとサポート

  • ケイデンスのアプリケーション・エンジニアは、電話、電子メール、またはインターネットでお客様の技術的な質問にお答えします。また、技術支援やカスタム・トレーニングを提供することもできます。
  • ケイデンス認定講師が70以上のコースを担当し、実体験を生かした授業を展開しています。
  • 25以上のInternet Learning Series （iLS）オンラインコースは、インターネットを通じてご自身のパソコンで柔軟にトレーニングができます。
  • Cadence Online Supportは、最新のソリューション、技術文書、ソフトウェアのダウンロードなどのナレッジベースに24時間365日オンラインでアクセスすることができます。
  • 詳しくは、サポートおよびトレーニングのページをご覧ください。