In de elektrotechnische wereld is een veldoplosser elektromagnetische simulatiesoftware voor het nauwkeurig voorspellen en analyseren van het gedrag van elektrische velden en elektromagnetische golven op een geïntegreerd circuit. In plaats van te vertrouwen op vereenvoudigde modellen of theoretische berekeningen, gebruikt een veldoplosser geavanceerde numerieke methoden om 3D-interacties tussen elektrische ladingen, stromen en materialen te simuleren.

XactView helpt bij het visualiseren van het Calibre xAct 3D-ontwerp in 3D-formaat

Parasitaire extractie is het proces waarbij de capaciteit, weerstand en inductie van metalen verbindingsdraden in een halfgeleiderapparaat worden berekend. Deze parasitaire effecten zijn het gevolg van het niet-ideale gedrag van draden, transistors en andere componenten en kunnen een aanzienlijke invloed hebben op de prestaties en betrouwbaarheid van een chip.

Sommige elektromagnetische (EM) oplossers werken goed met een chipontwerp voor een nauwkeurigere extractie van parasieten. De EM-oplosser kan worden geïntegreerd met een hulpmiddel voor indeling versus schema (LVS), zodat de apparaatparameters worden berekend door LVS en de parasieten worden gemeten met een veldoplosser.

Naarmate geïntegreerde schakelingen (IC's) complexer worden, staan ontwerpers voor steeds grotere uitdagingen om een nauwkeurige en betrouwbare werking te garanderen. Een cruciaal aspect hiervan is parasitaire extractie, het proces waarbij de effecten worden bepaald van fysieke structuren zoals draden, transistors en condensatoren op de prestaties van circuits. Zonder nauwkeurige parasitaire extractie riskeren ontwerpers slechte prestaties, een hoger stroomverbruik en zelfs catastrofale storingen. Door tijdens het ontwerpproces rekening te houden met parasitaire effecten, kunnen ingenieurs de prestaties van het circuit optimaliseren en het risico op dure fouten minimaliseren. Parasitaire extractie is een essentieel hulpmiddel in het moderne IC-ontwerp, waarmee ingenieurs chips kunnen maken die efficiënt en betrouwbaar werken in een breed scala aan toepassingen.

Enkele van de vaak geëxtraheerde parasitaire elementen zijn weerstanden (R), inductoren (L) en condensatoren (C). Deze elementen komen voort uit de inherente eigenschappen van de materialen die worden gebruikt voor de bouw van elektronische apparaten en schakelingen.

De capaciteit kan leiden tot een ongewenste koppeling tussen verschillende delen van het circuit en de prestaties van de hoge frequentie verminderen. Inductie kan signaalvertraging veroorzaken en de prestaties van hoge frequenties verminderen, terwijl weerstand kan leiden tot stroomverliezen, spanningsdalingen en thermische problemen. Deze effecten kunnen de energie-efficiëntie, overspraak en de signaal-ruisverhouding verminderen en tot storingen leiden, wat een negatieve invloed kan hebben op de prestaties van de chip.

Parasitaire capaciteit verwijst naar de capaciteit die onbedoeld bestaat tussen twee geleiders. Deze capaciteit is een functie van de nabijheid van de geleiders, hun oppervlakte en de diëlektrische constante daartussen. De invloed van de parasitaire capaciteit kan aanzienlijk zijn, wat kan leiden tot vervorming van elektronische signalen en tot een vertraging van de prestaties van circuits. Omdat het vaak moeilijk is om deze capaciteit volledig te elimineren, moeten ingenieurs manieren vinden om de effecten ervan te beperken door zorgvuldig te overwegen bij het ontwerp en de indeling.

Parasitaire resistentie treedt op wanneer er ongewenste weerstand aanwezig is in het circuit vanwege de aansluitingen, componenten of de indeling van het circuit. De weerstand tegen parasieten hangt af van het soort metaal en de breedte en dikte van de metalen verbinding.

Inductie is een fundamentele eigenschap van een elektrisch circuit, en het is de maatstaf voor het vermogen van een object om een elektromotorische kracht (EMF) op te wekken als reactie op een verandering in de elektrische stroom die er doorheen stroomt. De fysieke eenheid voor het meten van inductie is de Henry. In wezen beschrijft inductie in hoeverre een circuit zich verzet tegen veranderingen in de elektrische stroom die er doorheen stroomt. Hoe meer inductie een circuit heeft, hoe beter het bestand is.

„Calibre xL” Calibre xL Extractie | Siemens Software berekent de parasitaire inductie en is geïntegreerd met Calibre xAct, Calibre xAct 3D en Calibre xRC om een uniforme RLC-netlijst te bieden.

Volledige golfanalyse is een manier om de complete set Maxwells-vergelijkingen op te lossen zonder de aannames te vereenvoudigen. De velden die in deze vergelijkingen worden beschreven, zijn doorgaans afhankelijk van tijdsvarianten en frequenties, waardoor ze moeilijk nauwkeurig te analyseren zijn. Full-wave solvers worden doorgaans gebruikt voor structuren zoals antennes en transmissielijnen die met een hoge frequentie werken.

Nee, Calibre xAct 3D is geen full-wave-oplosser. Het is een veldoplosser met capaciteit. In tegenstelling tot een full-wave-oplosser met een zeer lage capaciteit, kan Calibre xAct 3D op een volledige chip worden uitgevoerd. Het is geïntegreerd met Calibre xL voor inductie en Calibre xAct voor weerstand. Het wordt meestal gebruikt om parasieten te berekenen voor een analoge, RF- of digitale geïntegreerde schakeling.

Ja, u kunt Calibre xAct 3D op een volledige chip gebruiken. Een voorbeeld is voor een geheugen van 12 nm met 513.000 netten: Calibre xAct 3D in RCC-modus had 2,1 uur nodig om op 16 CPU's te draaien.

Om Calibre xAct 3D te kunnen gebruiken, hebt u een Calibre xAct 3D-licentie nodig, het ontwerpschema en de lay-out, en een Calibre xACT rule deck dat u van de website van de gieterij hebt gedownload.

Ja, Calibre xAct 3D is geïntegreerd in Virtuoso. De run wordt gestart met de Calibre Interactive GUI, en het debuggen van de parasieten gebeurt met Calibre RVE, waardoor parasieten op de lay-out kunnen worden gemarkeerd. De parasitaire uitvoer is in Calibre view-formaat, een grafisch geëxtraheerde weergave.

Ja, in Calibre xAct 3D zijn veel reductiealgoritmen ingebouwd, waaronder verlaging op basis van frequentie, verlaging op basis van drempels, via-reductie en reductie van metaalvulling.