Siemens et TSMC élargissent leurs outils d’IA pour la conception de puces

Siemens et Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. étendent leur collaboration sur des logiciels et des procédés destinés à accélérer et à automatiser davantage le développement des semiconducteurs. Dans une annonce publiée sur news.siemens.com, Siemens a indiqué que les deux entreprises allaient étendre leurs activités d’aide à la conception à travers des flux de travail numériques, personnalisés et avancés pour les circuits intégrés 3D.

Un élément central est un agent d’intelligence artificielle capable d’identifier et de contribuer à corriger les violations des règles de conception (DRC). Le système associe le logiciel Calibre de Siemens aux technologies Aprisa et Solido, intégrant l’analyse et la correction automatisées dans les flux de conception de puces numériques et personnalisées. L’objectif annoncé est de réduire les tâches d’ingénierie répétitives, d’améliorer l’efficacité des flux de travail et d’aider les entreprises à parvenir plus rapidement au tapeout.

L’IA s’invite dans la vérification des puces

La DRC constitue une étape essentielle du développement des semiconducteurs. Elle vérifie qu’une conception respecte les règles de fabrication associées à un procédé donné. À mesure que les conceptions de puces se complexifient, les ingénieurs doivent gérer davantage de violations et d’interactions entre les outils de conception, ce qui rend les investigations manuelles chronophages.

Le nouveau flux de travail s’appuie sur Calibre Check Assist, qui fournit des informations contextuelles et des indications sur les règles de conception pendant le débogage DRC. Aprisa AI et Solido Fuse ajoutent des fonctionnalités destinées à identifier, interpréter et traiter les violations dans différents environnements de conception. Siemens a également décrit des fonctions agentiques pour le développement de circuits intégrés personnalisés, grâce auxquelles les logiciels peuvent exécuter des tâches liées entre elles plutôt que de simplement répondre à une instruction unique.

La collaboration élargie inclut Fuse EDA AI System et Fuse EDA AI Agent. Siemens a indiqué que ces outils sont conçus pour des flux de travail d’automatisation de la conception électronique autonomes, étendus et capables de s’autoévaluer. Ils peuvent raisonner sur des missions en plusieurs étapes, coordonner les activités entre plusieurs produits EDA et évaluer les résultats de manière répétée. Les technologies d’IA de NVIDIA sont utilisées avec Fuse EDA AI Agent afin d’améliorer l’efficacité des jetons et les performances pour les charges de travail d’ingénierie de longue durée.

Aprisa est également utilisé pour le placement-routage et l’implémentation numérique assistés par l’IA. Ces fonctionnalités visent à automatiser les étapes à forte intensité de main-d’œuvre, à appliquer des recommandations propres à la conception et à aider les équipes à parvenir à la convergence de conception. Selon les deux entreprises, ces travaux couvrent les activités allant de la conception initiale au tapeout.

Mise à l’échelle de la conception des puces et boîtiers 3D

Le partenariat dépasse la conception classique de puces pour s’étendre aux technologies 3DFabric de TSMC, qui prennent en charge l’intégration et le packaging tridimensionnels avancés. Siemens a activé le fonctionnement multi-machine dans Calibre 3DStack Advanced pour la vérification des antennes inter-chiplets, notamment avec la prise en charge de TSMC-SoIC, une plateforme d’empilement de puces au niveau de la tranche.

Des travaux de certification sont également en cours pour les conceptions chip-on-wafer-on-substrate utilisant une interconnexion locale en silicium, connues sous le nom de CoWoS-L. Siemens a indiqué que ces développements fournissent l’évolutivité et les performances d’exécution nécessaires aux conceptions 3D toujours plus complexes. Les deux entreprises ont également fait état d’améliorations des performances du flux de vérification d’interface pour TSMC-SoW.

D’autres activités conjointes concernent la co-conception puce-boîtier et une prise en charge élargie de 3Dblox. Siemens et TSMC travaillent avec d’importants clients communs sur ces flux, tandis qu’Aprisa est développé pour le routage automatique die-to-die piloté par la pré-simulation. Cette fonction vise à déterminer des configurations de routage répondant aux exigences d’intégrité du signal.

Le portefeuille de Siemens est également appliqué aux travaux thermiques, électriques et optiques. Solido Simulation Suite, Calibre xACT et Calibre 3DThermal soutiennent des initiatives portant sur les circuits intégrés 3D, la conception multiphysique et la photonique sur silicium. Calibre 3DThermal est certifié pour l’analyse thermique statique et transitoire des technologies TSMC 3DFabric et du procédé TSMC A16. Il a également été activé pour un flux de référence thermique system-on-wafer, tandis que les travaux se poursuivent sur le flux de référence thermique pour TSMC-COUPE, ou Compact Universal Photonic Engine.

Certification des procédés et formation

Les entreprises poursuivent la certification des outils Siemens pour les nouvelles technologies de procédé de TSMC. Calibre nmDRC, Calibre nmLVS, Calibre xACT et Calibre PERC ont été certifiés pour le procédé TSMC A14.

Solido Simulation Suite a été certifié pour la précision SPICE sur les technologies TSMC N3C, A16 et A14. Siemens a indiqué que cela soutient les travaux de vérification pour les conceptions analogiques, radiofréquence et mémoire. Ses outils contribuent également à des flux de référence pour la conception personnalisée couvrant des problématiques de fiabilité telles que le vieillissement des puces, l’auto-échauffement et les zones de fonctionnement sûres, ainsi que la vérification tenant compte des variations et l’optimisation automatisée des cellules.

L’outil mPower est certifié pour l’analyse de la chute de tension IR et de l’électromigration au niveau des transistors sur les conceptions numériques et analogiques TSMC N2P, ainsi que sur les conceptions analogiques N3C. D’autres travaux se poursuivent sur les flux de référence de conception personnalisée N2 et N3, tandis que la certification des logiciels analogiques Aprisa et mPower pour A14 est toujours en cours.

La relation comprend également un volet éducatif. Siemens Xcelerator Academy, qui propose des contenus en ligne à rythme libre pour ses produits EDA, est désormais accessible aux partenaires de la TSMC Design Center Alliance ainsi qu’aux clients communs. Un tutoriel publié récemment couvre un flux d’implémentation numérique de bout en bout basé sur la technologie de procédé 5 nm de TSMC, élargissant l’accès aux méthodes de conception prises en charge par la collaboration.