Siemens и TSMC расширяют использование ИИ-инструментов для проектирования чипов

Siemens и Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. расширяют сотрудничество в области программного обеспечения и процессов, призванных сделать разработку полупроводников быстрее и более автоматизированной. В сообщении, опубликованном на news.siemens.com, Siemens заявила, что компании расширят работу по обеспечению проектирования в цифровых, заказных и передовых 3D-процессах разработки интегральных схем.

Ключевым элементом станет агент на основе искусственного интеллекта, способный выявлять нарушения правил проектирования (DRC) и помогать их исправлять. Система объединяет программное обеспечение Siemens Calibre с технологиями Aprisa и Solido, внедряя автоматизированный анализ и исправление в цифровые и заказные процессы проектирования микросхем. Заявленная цель — сократить объём повторяющейся инженерной работы, повысить эффективность рабочих процессов и помочь компаниям быстрее достичь этапа tapeout.

ИИ приходит верификацию микросхем

DRC — критически важный этап разработки полупроводников. Он проверяет, соответствует ли проект правилам производства, связанным с конкретным техпроцессом. По мере усложнения конструкций микросхем инженерам приходится иметь дело с большим числом нарушений и большим количеством взаимодействий между инструментами проектирования, из-за чего ручное исследование занимает много времени.

Новый рабочий процесс основан на Calibre Check Assist, который предоставляет контекстную информацию и рекомендации по правилам проектирования во время отладки DRC. Aprisa AI и Solido Fuse добавляют возможности, предназначенные для выявления, интерпретации и устранения нарушений в различных средах проектирования. Siemens также рассказала об агентных функциях для разработки заказных интегральных схем, при которых программное обеспечение может выполнять связанные между собой задачи, а не просто отвечать на одну инструкцию.

Более широкое сотрудничество включает систему Fuse EDA AI System и агент Fuse EDA AI Agent. Siemens заявила, что эти инструменты предназначены для автономных, продолжительных и самостоятельно проверяющих себя рабочих процессов автоматизации проектирования электроники. Они могут рассуждать в рамках многоэтапных заданий, координировать работу нескольких EDA-продуктов и многократно оценивать результаты. Технологии NVIDIA AI используются совместно с Fuse EDA AI Agent для повышения эффективности работы с токенами и производительности при длительных инженерных нагрузках.

Aprisa также используется для размещения и трассировки с поддержкой ИИ и цифровой реализации. Эти возможности призваны автоматизировать трудоёмкие этапы, применять рекомендации с учётом особенностей проекта и помогать командам достигать схождения проекта. По словам компаний, совместная работа охватывает процессы от первоначального проектирования до tapeout.

Масштабирование проектирования 3D-микросхем и корпусов

Партнёрство выходит за рамки традиционного проектирования микросхем и распространяется на технологии TSMC 3DFabric, поддерживающие передовую трёхмерную интеграцию и корпусирование. Siemens обеспечила многомашинную работу в Calibre 3DStack Advanced для проверки антенн между чиплетами, включая поддержку TSMC-SoIC — платформы для укладки микросхем на уровне пластины.

Также ведётся сертификационная работа для конструкций chip-on-wafer-on-substrate с использованием локального кремниевого межсоединения, известных как CoWoS-L. Siemens заявила, что эти разработки обеспечивают масштабируемость и производительность по времени выполнения, необходимые для всё более сложных 3D-конструкций. Компании также сообщили о повышении производительности в Interface Check Flow для TSMC-SoW.

Другие совместные направления включают совместное проектирование микросхем и корпусов, а также более широкую поддержку 3Dblox. Siemens и TSMC работают над этими процессами с крупными общими клиентами, а Aprisa разрабатывается для автоматической трассировки соединений между кристаллами на основе предварительного моделирования. Эта функция призвана формировать конфигурации трассировки, соответствующие требованиям целостности сигналов.

Портфель Siemens также применяется для тепловых, электрических и оптических задач. Solido Simulation Suite, Calibre xACT и Calibre 3DThermal поддерживают инициативы, связанные с 3D-интегральными схемами, мультифизическим проектированием и кремниевой фотоникой. Calibre 3DThermal сертифицирован для стационарного и переходного теплового анализа технологий TSMC 3DFabric и техпроцесса TSMC A16. Он также был адаптирован для эталонного теплового процесса system-on-wafer, а работа над эталонным тепловым процессом для TSMC-COUPE, или Compact Universal Photonic Engine, продолжается.

Сертификация техпроцессов и обучение

Компании продолжают сертифицировать инструменты Siemens для новых технологических процессов TSMC. Calibre nmDRC, Calibre nmLVS, Calibre xACT и Calibre PERC сертифицированы для техпроцесса TSMC A14.

Solido Simulation Suite сертифицирован для обеспечения точности SPICE в технологиях TSMC N3C, A16 и A14. Siemens заявила, что это поддерживает верификацию аналоговых, радиочастотных и запоминающих устройств. Её инструменты также участвуют в эталонных процессах заказного проектирования, охватывающих такие аспекты надёжности, как старение микросхем, саморазогрев и безопасные рабочие области, наряду с верификацией с учётом вариаций и автоматизированной оптимизацией ячеек.

Инструмент mPower сертифицирован для анализа падения напряжения IR и электромиграции на уровне транзисторов в цифровых и аналоговых конструкциях TSMC N2P, а также в аналоговых конструкциях N3C. Продолжается дальнейшая работа над эталонными процессами заказного проектирования для N2 и N3, а сертификация аналогового программного обеспечения Aprisa и mPower для A14 всё ещё находится в процессе.

Отношения также включают образовательное направление. Siemens Xcelerator Academy, предлагающая материалы для самостоятельного онлайн-обучения работе с EDA-продуктами компании, теперь доступна партнёрам TSMC Design Center Alliance, а также общим клиентам. В недавно выпущенном учебном руководстве рассматривается сквозной процесс цифровой реализации на базе технологического процесса TSMC с нормами 5 нм, что расширяет доступ к методам проектирования, поддерживаемым в рамках сотрудничества.