數據中心、移動、汽車、人工智能和物聯網等應用領域都需要積極的PPA目標，但是隨著芯片工藝發展到5nm、3nm的先進節點，帶來的新的物理規則卻影響了PPA的效果。在IC設計物理實現階段，需要考慮更多的物理效應：時序、泄漏功率、動態功率、面積、金屬、靜態 IR 壓降、動態 IR 壓降、魯棒性、老化、工藝變化、3DIC等等。新工藝節點在每次分析運行和ECO優化過程中都需要更長的時間并消耗大量計算資源。對于高級節點，ECO設計收斂是關鍵的一步，甚至成為了整個周期時間的主要瓶頸，有時占到整個設計周期的50%。

解決ECO挑戰的利器：

新思科技 PrimeClosure

新的EDA工具PrimeClosure通過與Fusion Compiler和PrimeTime的深度集成，并提供100% 新思科技 PrimeTime黃金簽核STA優化，再加上PrimeClosure的LIVE集成可以提供最準確的ECO結果質量 (QoR)，從而實現可預測的設計收斂。

而且，新思科技 PrimeClosure也是業界首個人工智能驅動的簽核ECO解決方案。傳統的ECO工具是手動的，費時費力，難以實現所需的PPA目標。新思科技 PrimeClosure則通過自動AI 驅動的ECO徹底改變了最后一公里的設計收斂，從而顯著縮短了時間、提高了功率和生產力。以前的工具流程在專家用戶的驅動下可能需要7-8周才能手動收斂，但是使用 AI驅動的方法和新的物理cop優化，可以在一夜之間完成，這對行業來說是一個巨大的飛躍。

如今越來越多的芯片設計廠商采用多die的設計方式。對此，PrimeClosure也能夠很好的滿足多個die對性能和容量的要求。PrimeClosure具有獨特的single-box架構，使客戶能夠在單個封裝上處理要求苛刻的設計能力和高級節點過程復雜性問題，提供非常快速的周轉時間（TAT）。根據新思科技的說法，PrimeClosure僅使用28個內核就可以完成具有數十億個實例的設計，如果你想做30次實驗，那么你可以使用30臺機器，每臺機器都有幾十個核心，第二天就可以得到結果。這是新思科技在PrimeClosure 中的獨特優勢。

PrimeClosure駕駛艙提供了一個新的圖形用戶界面，用于最終修飾的設計可視化，包括一個開放的數據庫界面，可用于自定義腳本以進行用戶驅動的優化。統一的GUI駕駛艙意味著工程師可以從這個UI 運行所有工具：新思科技 IC Compiler II、新思科技 Fusion Compiler、新思科技 ICV 金屬填充、新思科技 StarRC 提取、新思科技 PrimeTime 靜態時序分析、新思科技 PrimePower、新思科技 PrimeShield Robustness , Ansys RedHawk SC。

▲統一的GUI駕駛艙

PrimeClosure 解決方案與Ansys RedHawk-SC集成數字電源完整性簽收解決方案，實現了突破性的自動化后期黃金簽收時序感知 ECO 解決方案，可準確解決并修復高達 50% 的后期動態壓降違規，并在不影響芯片時序的情況下最大限度地提高能效。

歸納總結一下PrimeClosure中的新技術主要包括：

激光PPA

• 通過LIVE 新思科技 PrimeTime優化簽核準確的QoR
• 模塊和接口路徑的時鐘ECO
• 高級電源優化
• 人工智能驅動的最后一公里關閉
• 老化、穩健性、動態IR壓降、面積和后掩模? ?

P&R 融合

• 高級建模
• 連線協同優化
• 布局協同優化

性能和TAT，適用于大型設計

• 無縫數據流，Gigachip分層單盒TAT
• 統一駕駛艙、GUI、端到端流程
• 高性能和容量選項
• Smart Pruner，Adaptive Learning3DIC邏輯和物理

可以看出，在新思科技 PrimeClosure工具內部，有許多旨在優化PPA、縮短運行時間、降低擁有成本、提供融合的全流程以及從現有新思科技工具輕松過渡的功能。

PrimeClosure

具體能實現怎樣的提升？

PrimeClosure 解決方案憑借其創新的優化功能，改進了PPA、時序、時鐘網絡、壓降、變化和老化等設計指標。其優化的修剪技術可有效篩選數千個場景和數百個分層塊，以減少用于優化的數據集數量，從而使TAT速度提高40%以上，并減少高達60%的內存。

新思科技表示，與傳統ECO流程相比，早期客戶的時序提升45%，功耗降低了10%，ECO迭代次數減少了50%，設計效率提升了10倍。

而據Socionext的實測數據，借用PrimeClosure工具，設計一個5nm工藝節點的CPU，所使用的內存減少了3倍，所需的機器資源減少了5倍，周轉時間縮短了5倍以上。Socionext表示：“早期的結果令人印象深刻，我們很高興與新思科技合作，推動傳統 ECO 挑戰的發展，目標是為我們的大型設計實現超過 10 倍的設計收斂生產力提升。”

▲新思科技 PrimeClosure優化CPU PPA示例

▲新思科技 PrimeClosure優化GPU PPA示例

最后一公里設計優化對于實現最佳 PPA 至關重要。新思科技 PrimeClosure 解決方案可以直接訪問新思科技數字設計系列的增量式布局、布線、提取、物理驗證、等效性檢查和簽核技術。

Jacob Avidan

芯片實現事業部工程高級副總裁

新思科技

總結

新思科技的新EDA工具PrimeClosure解決方案為采用先進工藝技術的高性能計算、人工智能、汽車和移動設計提供芯片設計收斂的最快途徑，預計時序優化高達 45%，功耗提升 10%，迭代減少高達 50%，所有這些都將使芯片設計者的工作效率提高最高10倍。