Calibre XAct 3D

Nel mondo dell'ingegneria elettrica, un field solver è un software di simulazione elettromagnetica per prevedere e analizzare con precisione il comportamento dei campi elettrici e delle onde elettromagnetiche su un circuito integrato. Invece di affidarsi a modelli semplificati o calcoli teorici, un field solver utilizza metodi numerici avanzati per simulare le interazioni 3D tra cariche elettriche, correnti e materiali.

XActView aiuta a visualizzare il design 3D del Calibre XAct in formato 3D

L'estrazione parassitaria è il processo di calcolo della capacità, della resistenza e dell'induttanza dei fili di interconnessione metallici in un dispositivo a semiconduttore. Questi effetti parassiti sono dovuti al comportamento non ideale di fili, transistor e altri componenti e possono influire in modo significativo sulle prestazioni e sull'affidabilità di un chip.

Alcuni solutori elettromagnetici (EM) funzionano bene con la progettazione dei chip per avere un'estrazione parassitaria più accurata. Il risolutore EM si integra con uno strumento Layout vs Schematic (LVS), in modo che i parametri del dispositivo siano calcolati da LVS e i parassiti vengano misurati con un field solver.

Man mano che i circuiti integrati (CI) diventano più complessi, i progettisti devono affrontare sfide crescenti per garantire un funzionamento accurato e affidabile. Un aspetto critico di ciò è l'estrazione parassitaria, il processo di determinazione degli effetti di strutture fisiche come fili, transistor e condensatori sulle prestazioni dei circuiti. Senza un'accurata estrazione dei parassiti, i progettisti rischiano scarse prestazioni, aumento del consumo energetico e persino guasti catastrofici. Tenendo conto degli effetti parassiti durante il processo di progettazione, gli ingegneri possono ottimizzare le prestazioni dei circuiti e ridurre al minimo il rischio di errori costosi. L'estrazione parassitaria è uno strumento essenziale nella moderna progettazione di circuiti integrati, che consente agli ingegneri di creare chip che funzionino in modo efficiente e affidabile in un'ampia gamma di applicazioni.

Alcuni degli elementi parassiti comunemente estratti includono resistori (R), induttori (L) e condensatori (C). Questi elementi derivano dalle proprietà intrinseche dei materiali utilizzati nella costruzione di dispositivi e circuiti elettronici.

La capacità può causare un accoppiamento indesiderato tra diverse parti del circuito e ridurre le prestazioni ad alta frequenza. L'induttanza può causare ritardi del segnale e ridurre le prestazioni ad alta frequenza, mentre la resistenza può portare a perdite di potenza, cadute di tensione e problemi termici. Questi effetti possono ridurre l'efficienza energetica, la diafonia e il rapporto segnale/rumore e portare a malfunzionamenti, che potrebbero influire negativamente sulle prestazioni del chip.

La capacità parassita si riferisce alla capacità che esiste involontariamente tra due conduttori. Questa capacità è una funzione della prossimità dei conduttori, della loro area superficiale e della costante dielettrica tra di essi. L'impatto della capacità parassita può essere significativo, con conseguente distorsione dei segnali elettronici e rallentamento delle prestazioni dei circuiti. Poiché spesso è difficile eliminare completamente questa capacità, gli ingegneri devono trovare il modo di mitigarne gli effetti attraverso attente considerazioni di progettazione e layout.

La resistenza parassitaria si verifica quando nel circuito è presente una resistenza indesiderata dovuta alle connessioni, ai componenti o alla disposizione del circuito. La resistenza ai parassiti dipende dal tipo di metallo e dalla larghezza e dallo spessore dell'interconnessione metallica.

L'induttanza è una proprietà fondamentale di un circuito elettrico ed è la misura della capacità di un oggetto di generare una forza elettromotrice (EMF) in risposta a una variazione della corrente elettrica che lo attraversa. L'unità fisica per misurare l'induttanza è l'henry. Essenzialmente, l'induttanza descrive quanto un circuito si oppone alle variazioni della corrente elettrica che lo attraversa. Maggiore è l'induttanza di un circuito, più resisterà.

«Calibre xL» Estrazione Calibre xL | Siemens Software calcola l'induttanza parassita ed è integrato con Calibre xACT, Calibre xACT 3D e Calibre xRC per fornire una netlist RLC unificata.

L'analisi a onda intera è un approccio per risolvere l'insieme completo di equazioni di Maxwell senza ipotesi semplificative. I campi descritti da queste equazioni sono in genere variabili nel tempo e dipendenti dalla frequenza, il che li rende difficili da analizzare con precisione. I solutori a onda intera vengono generalmente utilizzati per strutture come antenne e linee di trasmissione che funzionano ad alta frequenza.

No, il Calibre XAct 3D non è un risolutore a onda intera. È un risolutore di campi a capacità. A differenza di un risolutore a onda intera che ha una capacità molto bassa, il Calibre XAct 3D può essere eseguito su un chip completo. È integrato con il Calibre xL per fornire l'induttanza e il Calibre xACT per fornire resistenza. In genere viene utilizzato per calcolare i parassiti per un circuito integrato analogico, RF o digitale.

Sì, può eseguire Calibre XAct 3D su un chip completo. Un esempio è per una memoria da 12 nm con 513.000 reti, il Calibre XAct 3D in modalità RCC ha impiegato 2,1 ore per funzionare su 16 CPU.

Per eseguire Calibre XAct 3D, è necessaria una licenza Calibre XAct 3D, lo schema di progettazione e il layout e un mazzo di regole Calibre XRC o Calibre xAct scaricato dal sito web della fonderia.

Sì, Calibre XAct 3D è integrato in Virtuoso. L'avvio della corsa utilizza la GUI Interactive di Calibre e il debug dei parassiti viene eseguito con Calibre RVE, che consente di evidenziare i parassiti sul layout. L'output parassitario è nel formato di visualizzazione Calibre, che è una vista grafica estratta.

Sì, Calibre XAct 3D ha molti algoritmi di riduzione integrati, tra cui la riduzione basata sulla frequenza, la riduzione basata sulla soglia, la riduzione tramite e la riduzione del riempimento di metalli.