Siemens e TSMC ampliam ferramentas de IA para projeto de chips

A Siemens e a Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. estão ampliando seu trabalho em software e processos destinados a tornar o desenvolvimento de semicondutores mais rápido e automatizado. Em um anúncio publicado em news.siemens.com, a Siemens afirmou que as empresas ampliarão as atividades de habilitação de projetos em fluxos digitais, customizados e avançados de circuitos integrados 3D.

Um elemento central é um agente de inteligência artificial capaz de identificar e ajudar a corrigir violações de verificação de regras de projeto (DRC). O sistema combina o software Calibre, da Siemens, com as tecnologias Aprisa e Solido, levando análise e correção automatizadas aos fluxos de projeto de chips digitais e customizados. O objetivo declarado é reduzir o trabalho repetitivo de engenharia, melhorar a eficiência dos fluxos de trabalho e ajudar as empresas a chegar mais rapidamente ao tapeout.

A IA chega à verificação de chips

O DRC é uma etapa crítica do desenvolvimento de semicondutores. Ele verifica se um projeto está em conformidade com as regras de fabricação associadas a um determinado processo. À medida que os projetos de chips se tornam mais complexos, os engenheiros precisam lidar com mais violações e mais interações entre ferramentas de projeto, o que torna a investigação manual demorada.

O novo fluxo se baseia no Calibre Check Assist, que fornece informações contextuais e orientação sobre regras de projeto durante a depuração do DRC. O Aprisa AI e o Solido Fuse acrescentam recursos destinados a identificar, interpretar e solucionar violações em diferentes ambientes de projeto. A Siemens também descreveu funções agênticas para o desenvolvimento de circuitos integrados customizados, nas quais o software pode executar tarefas encadeadas, em vez de simplesmente responder a uma única instrução.

A colaboração mais ampla inclui o Fuse EDA AI System e o Fuse EDA AI Agent. A Siemens afirmou que essas ferramentas foram projetadas para fluxos autônomos, extensos e autocontrolados de automação de projeto eletrônico. Elas podem raciocinar sobre tarefas em várias etapas, coordenar atividades entre diversos produtos de EDA e avaliar repetidamente os resultados. Tecnologias de IA da NVIDIA estão sendo usadas com o Fuse EDA AI Agent para melhorar a eficiência de tokens e o desempenho em cargas de trabalho de engenharia de longa duração.

O Aprisa também está sendo usado para posicionamento e roteamento assistidos por IA e implementação digital. Esses recursos têm como objetivo automatizar etapas trabalhosas, aplicar orientações específicas do projeto e ajudar as equipes a alcançar a convergência do projeto. Juntas, as empresas afirmam que o trabalho abrange atividades desde o projeto inicial até o tapeout.

Ampliando o projeto de chips e encapsulamentos 3D

A parceria vai além do projeto convencional de chips e chega às tecnologias 3DFabric da TSMC, que viabilizam integração e encapsulamento tridimensionais avançados. A Siemens habilitou a operação em múltiplas máquinas no Calibre 3DStack Advanced para a verificação de antenas entre chiplets, incluindo suporte ao TSMC-SoIC, uma plataforma de empilhamento de chips em nível de wafer.

Também está em andamento o trabalho de certificação para projetos chip-on-wafer-on-substrate que usam interconexão local de silício, conhecida como CoWoS-L. A Siemens afirmou que esses avanços oferecem a escalabilidade e o desempenho em tempo de execução exigidos por projetos 3D cada vez mais complexos. As empresas também relataram melhorias de desempenho no Interface Check Flow para o TSMC-SoW.

Outras atividades conjuntas envolvem o codesign de chip e encapsulamento e um suporte mais amplo ao 3Dblox. A Siemens e a TSMC estão trabalhando com grandes clientes em comum nesses fluxos, enquanto o Aprisa está sendo desenvolvido para o roteamento automático die-to-die orientado por pré-simulação. A função tem como objetivo derivar configurações de roteamento que atendam aos requisitos de integridade de sinal.

O portfólio da Siemens também está sendo aplicado a trabalhos térmicos, elétricos e ópticos. O Solido Simulation Suite, o Calibre xACT e o Calibre 3DThermal dão suporte a iniciativas envolvendo circuitos integrados 3D, projeto multifísico e fotônica de silício. O Calibre 3DThermal tem certificação para análise térmica estática e transitória das tecnologias TSMC 3DFabric e do processo TSMC A16. Ele também foi habilitado para um fluxo de referência térmica system-on-wafer, enquanto continuam os trabalhos no fluxo de referência térmica para o TSMC-COUPE, ou Compact Universal Photonic Engine.

Certificação de processos e treinamento

As empresas continuam certificando ferramentas da Siemens para as tecnologias de processo mais recentes da TSMC. O Calibre nmDRC, o Calibre nmLVS, o Calibre xACT e o Calibre PERC foram certificados para o processo TSMC A14.

O Solido Simulation Suite foi certificado quanto à precisão SPICE para as tecnologias TSMC N3C, A16 e A14. A Siemens afirmou que isso dá suporte ao trabalho de verificação de projetos analógicos, de radiofrequência e de memória. Suas ferramentas também contribuem para fluxos de referência de projetos customizados que abrangem questões de confiabilidade, como envelhecimento do chip, autoaquecimento e áreas de operação segura, além de verificação ciente de variações e otimização automatizada de células.

A ferramenta mPower é certificada para análise de queda de tensão IR e eletromigração em nível de transistor em projetos digitais e analógicos TSMC N2P e em projetos analógicos N3C. Outros trabalhos continuam nos fluxos de referência de projetos customizados N2 e N3, enquanto a certificação dos softwares analógicos Aprisa e mPower para o A14 ainda está em andamento.

A relação também inclui educação. A Siemens Xcelerator Academy, que oferece material online em ritmo próprio para seus produtos de EDA, agora está disponível aos parceiros da TSMC Design Center Alliance, além dos clientes em comum. Um tutorial lançado recentemente aborda um fluxo de implementação digital de ponta a ponta baseado na tecnologia de processo de 5 nm da TSMC, ampliando o acesso aos métodos de projeto apoiados pela colaboração.