Siemens y TSMC amplían las herramientas de IA para el diseño de chips

Siemens y Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. están ampliando su trabajo en software y procesos destinados a agilizar y automatizar el desarrollo de semiconductores. En un anuncio publicado en news.siemens.com, Siemens afirmó que las empresas extenderán las actividades de habilitación del diseño a los flujos de trabajo digitales, personalizados y avanzados de circuitos integrados 3D.

Un elemento central es un agente de inteligencia artificial capaz de identificar y ayudar a corregir infracciones de las reglas de diseño (DRC). El sistema combina el software Calibre de Siemens con las tecnologías Aprisa y Solido, incorporando análisis y reparación automatizados tanto a los flujos de diseño de chips digitales como personalizados. El objetivo declarado es reducir el trabajo repetitivo de ingeniería, mejorar la eficiencia de los flujos de trabajo y ayudar a las empresas a llegar antes al tapeout.

La IA llega a la verificación de chips

La DRC es una etapa crítica del desarrollo de semiconductores. Comprueba si un diseño cumple las reglas de fabricación asociadas a un proceso concreto. A medida que los diseños de chips se vuelven más complejos, los ingenieros deben enfrentarse a un mayor número de infracciones y a más interacciones entre herramientas de diseño, lo que hace que la investigación manual requiera mucho tiempo.

El nuevo flujo de trabajo se basa en Calibre Check Assist, que proporciona información contextual y orientación sobre las reglas de diseño durante la depuración de DRC. Aprisa AI y Solido Fuse añaden capacidades destinadas a identificar, interpretar y resolver infracciones en distintos entornos de diseño. Siemens también describió funciones agénticas para el desarrollo de circuitos integrados personalizados, en las que el software puede ejecutar tareas encadenadas en lugar de limitarse a responder a una única instrucción.

La colaboración más amplia incluye Fuse EDA AI System y Fuse EDA AI Agent. Siemens afirmó que estas herramientas están diseñadas para flujos de trabajo autónomos, prolongados y con autocontrol de automatización del diseño electrónico. Pueden razonar sobre asignaciones de varias etapas, coordinar actividades entre varios productos EDA y evaluar repetidamente los resultados. Las tecnologías de IA de NVIDIA se utilizan con Fuse EDA AI Agent para mejorar la eficiencia de los tokens y el rendimiento en cargas de trabajo de ingeniería de larga duración.

Aprisa también se está utilizando para el place-and-route y la implementación digital con asistencia de IA. Estas capacidades están destinadas a automatizar pasos que requieren mucho trabajo, aplicar orientación específica para cada diseño y ayudar a los equipos a alcanzar la convergencia del diseño. En conjunto, las empresas afirman que el trabajo abarca actividades desde el diseño inicial hasta el tapeout.

Ampliación del diseño de chips y encapsulados 3D

La colaboración va más allá del diseño convencional de chips y se extiende a las tecnologías 3DFabric de TSMC, que permiten la integración y el empaquetado tridimensionales avanzados. Siemens ha habilitado el funcionamiento con varias máquinas en Calibre 3DStack Advanced para la verificación de antenas entre chiplets, incluido el soporte para TSMC-SoIC, una plataforma de apilamiento de chips a nivel de oblea.

También está en marcha el trabajo de certificación para diseños chip-on-wafer-on-substrate que utilizan interconexión local de silicio, conocidos como CoWoS-L. Siemens afirmó que estos avances proporcionan la escalabilidad y el rendimiento en tiempo de ejecución necesarios para diseños 3D cada vez más complejos. Las empresas también han informado de mejoras de rendimiento en el Interface Check Flow para TSMC-SoW.

Otras actividades conjuntas incluyen el codesarrollo de chips y encapsulados, así como un soporte más amplio para 3Dblox. Siemens y TSMC están trabajando con importantes clientes comunes en estos flujos, mientras que Aprisa se está desarrollando para el autoruteado die-to-die guiado por la presimulación. La función está destinada a obtener configuraciones de enrutamiento que cumplan los requisitos de integridad de señal.

La cartera de Siemens también se está aplicando a trabajos térmicos, eléctricos y ópticos. Solido Simulation Suite, Calibre xACT y Calibre 3DThermal respaldan iniciativas relacionadas con circuitos integrados 3D, diseño multifísico y fotónica de silicio. Calibre 3DThermal cuenta con certificación para el análisis térmico estático y transitorio de las tecnologías TSMC 3DFabric y del proceso TSMC A16. También se ha habilitado para un flujo de referencia térmica de sistema sobre oblea, mientras continúa el trabajo en el flujo de referencia térmica para TSMC-COUPE, o Compact Universal Photonic Engine.

Certificación de procesos y formación

Las empresas siguen certificando las herramientas de Siemens para las nuevas tecnologías de proceso de TSMC. Calibre nmDRC, Calibre nmLVS, Calibre xACT y Calibre PERC han sido certificadas para el proceso A14 de TSMC.

Solido Simulation Suite ha sido certificada para la precisión de SPICE en las tecnologías TSMC N3C, A16 y A14. Siemens afirmó que esto respalda el trabajo de verificación de diseños analógicos, de radiofrecuencia y de memoria. Sus herramientas también contribuyen a flujos de referencia de diseño personalizado que abarcan problemas de fiabilidad como el envejecimiento de los chips, el autocalentamiento y las áreas de operación segura, además de la verificación consciente de las variaciones y la optimización automatizada de celdas.

La herramienta mPower está certificada para el análisis de caída de tensión IR y de electromigración a nivel de transistor en diseños digitales y analógicos TSMC N2P, y en diseños analógicos N3C. Continúa el trabajo adicional en los flujos de referencia de diseño personalizado N2 y N3, mientras sigue en curso la certificación del software analógico Aprisa y mPower para A14.

La relación también incluye la educación. Siemens Xcelerator Academy, que ofrece material en línea de aprendizaje autodidacta para sus productos EDA, ya está disponible para los socios de TSMC Design Center Alliance, además de para los clientes compartidos. Un tutorial publicado recientemente cubre un flujo de implementación digital de principio a fin basado en la tecnología de proceso de 5nm de TSMC, ampliando el acceso a los métodos de diseño respaldados por la colaboración.