Multiphysics Fusion-Suite von Synopsys Der Weg vom Overdesign zum Co-Design

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Die Komplexität moderner Halbleiter wächst rasant. Mit der neuen Multiphysics Fusion-Suite adressiert Synopsys kritische physikalische Herausforderungen wie Signalintegrität und thermische Effekte. Anbieter wie Nvidia, Samsung und MediaTek bestätigen bereits signifikante Produktivitätsgewinne beim Wechsel vom klassischen Overdesign zum integrierten Co-Design.

Synopsys hat die allgemeine Verfügbarkeit seiner ersten Multiphysics Fusion-Lösungen bekannt gegeben. Da die Chip-Komplexität stetig zunimmt, werden physikalische Faktoren wie Signal-, Leistungs- und thermische Integrität sowie elektromagnetische Effekte zu kritischen Hindernissen in fortschrittlichen Fertigungsknoten und Multi-Die-Architekturen. Die neue Portfolio-Lösung kombiniert KI-gesteuerte EDA-Tools von Synopsys mit den „Golden Signoff“-Analysen von Ansys.

„Multiphysik verändert grundlegend die Art und Weise, wie fortschrittliche Halbleiter-Designs entwickelt werden. Sie treibt den Wandel von kostspieligem Overdesign hin zu einem integrierten, systemnahen Co-Design voran“, erklärt Sanjay Bali, Senior Vice President für EDA-Produktmanagement und Strategie bei Synopsys. „Unser Multiphysics Fusion-Portfolio vereint Technologien von Synopsys und Ansys, um die Physik direkt in digitale und analoge Workflows einzubetten. Dies ermöglicht es Engineering-Teams, domänenübergreifend mit weniger Iterationen zu arbeiten und die Produktivität sowie die Silizium-Optimierung für Systeme der nächsten Generation zu steigern.“

Die Leistungsmerkmale der neuen Technologie

Die Lösungen bieten gezielte, GPU-beschleunigte Workflows, die unter anderem durch Nvidia-Cuda-X-Bibliotheken unterstützt werden:

1. Timing Signoff: Ermöglicht bis zu 3-mal schnellere Laufzeiten und SPICE-genaue Analysen durch die Integration von Synopsys PrimeTime mit Ansys RedHawk-SC.
2. Design Closure: Liefert einen bis zu 10-mal schnelleren Design-Abschluss mit höheren Erfolgsraten bei Engineering Change Orders (ECO) und verbesserten PPA-Werten (Power, Performance, Area).
3. Multi-Die-Designs: Die einheitliche 3DIC Compiler-Plattform ermöglicht gleichzeitige Analysen von Leistungsintegrität, thermischen und elektromagnetischen Effekten – vom ersten Entwurf bis zum Signoff.
4. Analog & Photonic Design: Integration von hochexakten elektromagnetischen Analysen in den analogen Workflow (Custom Compiler) sowie End-to-End-Lösungen für photonische ICs.

Anwender bestätigen Praxisvorteile

Unternehmen der Halbleiterindustrie setzen die Technologie bereits erfolgreich ein:

Harrison Hsieh, Vice President bei MediaTek, betont: „Da die Multi-Die-Integration für Hochleistungs-Rechenplattformen immer wichtiger wird, ist es entscheidend, frühzeitig die richtigen Design-Entscheidungen auf Systemebene zu treffen. Die Synopsys Multiphysics Fusion-Technologie gibt uns früher Einblick in domänenübergreifende Interaktionen. So können wir die Vorhersehbarkeit verbessern, Nachbesserungen in späten Phasen reduzieren und eine zehnmal schnellere Laufzeit als bisher erreichen.“

Auch Tim Costa, Vice President bei Nvidia, sieht Vorteile: „Für mehr Leistung, Effizienz und Zuverlässigkeit im großen Maßstab ist ein physikbewusstes Co-Design unerlässlich. Synopsys nutzt Nvidia-beschleunigtes Computing und Cuda-X-Bibliotheken, um komplexe Simulationen zu skalieren. In Pilot-Designs ermöglicht dies einen bis zu 5-mal schnelleren Design-Abschluss.“

Hyung-Ock Kim von Samsung Electronics ergänzt: „Ein präziser Timing-Signoff an fortschrittlichen Knoten erfordert einen einheitlichen Ansatz, der IR-Drop, thermische Effekte und Stressfaktoren direkt berücksichtigt. Die Technologie von Synopsys bietet eine allumfassende Plattform, die SPICE-genaue Korrelation liefert und Margin-Rückgewinnung ermöglicht.“

Zudem nutzt die Cisco Silicon One Group die Technologie, um IR-Drop-Effekte (Spannungsabfälle) frühzeitig sichtbar zu machen. Dies führt zu einer schnelleren Lösung von Integritätsproblemen und besseren PPA-Ergebnissen.

Multiphysics Fusion-Lösungen: Verfügbarkeit und Ressourcen

Die Multiphysics Fusion-Lösungen für Timing Signoff, Design Closure, Multi-Die sowie analoges und photonisches Design sind ab sofort verfügbar. Weiterführende Informationen, eBooks und Blogbeiträge stellt das Unternehmen auf seiner Website unter https://www.synopsys.com/ bereit.

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