LePower™ 是一款用于数字电源完整性和可靠性分析的签核工具,支持片上功耗、电阻、电压降和电迁移分析,解决方案可覆盖从设计早期到签核各个阶段的 EMIR 分析,帮助用户在设计早期即可进行设计优化。

•  支持友好易用的用户交互界面(GUI),可快速查看设计的布局布线,功耗电压降分析热点图等,指导用户快速定位设计缺陷,提升设计迭代效率

 

•  可处理上亿单元的大规模设计,先进的分布式架构可实现超大规模设计 IR drop,EM 分析精度无损加速

 

•  经过头部客户大批量设计验证,在成熟工艺和先进工艺的EMIR分析精度均可比肩业界标杆工具

产品概览

产品特色

功耗分析(Power Analysis)

芯片功耗分为静态功耗和动态功耗, 静态功耗指芯片晶体管 的 leakage power,动态功耗来源于器件翻转过程中产生的 internal power 和 switching power; LePower™ 支持 vector-less,VCD-based 和 mixed-mode 功耗分析;

 

在设计初期,可基于用户定义的平均翻转率进行 vectorless 功耗分析,评估芯片总功耗、各个模块的功耗及 leakage power是否异常,指导用户在设计初期进行性能优化;

 

在设计后期及签核阶段,可读入 VCD 文件进行 VCD-based 或mixed-mode功耗分析,输出最大功耗及其所处的仿真窗口,评估芯片在真实的翻转场景下最悲观的功耗情况;

 

用户可通过 GUI 查看芯片的 total power、leakage power、 power density 等热点图, 快速定位热点区域。

电压降分析(IR Analysis)

LePower™ 支持静态和动态电压降分析,可进行 vectorless, VCD-based 和 mixed-mode 三种模式的电压降计算,同时支持基于反标功耗的电压降分析。

 

静态电压降分析可用于设计早期指导布局规划和电源规划,在布局规划阶段,综合考虑各区域功耗密度,分析各区域的电压降,定位电压降较大的区域,指导 PG布线及供电点分布的优化;

 

动态电压降分析用于签核阶段,同时考虑芯片的电容效应,分析器件翻转过程中的瞬时压降,通过 VCD-based 动态电压降分析,模拟芯片在真实工作场景下的最大电压降,评估芯片电压降违例的风险;

 

LePower™ 可采用统计的方法,综合考虑设计的逻辑连接、翻转功耗、时序特征等,构造最悲观的翻转场景,进行 vectorless 动态电压降分析。

芯片电源模型(Die Power Model)

芯片电源模型 (DPM) 是一种全芯片的简化等效电路, 保留了芯片内器件及电源网络的本征特性,同时保留芯片在某一工作场景下内部器件翻转的动态电流信号;

 

LePower™ 可抽取芯片等效电源模型,采用模型降阶的方法,生成简化的 DPM,包含无源电路模型 (passive RC component) 和有源动态模型 (port current waveform),可用于系统级电源完整性分析;

 

支持提取单端口,多端口和分区域多端口的等效电源模型,可在芯片设计的不同阶段,提取 DPM,用于加速 chip-PKG-PCB联合协同设计。

•  支持 def/lef/lib/spef/vcd 等标准设计文件,无缝接入设计流程;

 

•  支持国标 RC tech 文件 (Comprehensive Resistance and Capacitance Extraction, CRCX), 可基于 foundry tech 快速生成 crcx 文件。

分析流程

核心功能

电源网络检查(Grid Check)

合理的电源规划是实现电源完整性的必要条件,随着工艺的演进,尤其是先进工艺条件下,所允许的器件电压降尤为严苛,绕线资源也越来越紧张,电源网络的连接性面临极大的挑战;

 

LePower™ 支持对电源网络进行电阻分析,报告网络中的开路短路缺陷,同时基于归一化的电阻分析,诊断电路中的弱连接;

 

LePower™ 可计算 instance 最短路径电阻和等效电阻。instance 最短路径电阻分析,可以快速定位连接较弱的 instance,如memory channel 区域或 block 边界附近,高层 PG 布线稀疏,导致区域内 instance 电源连接性差,最短路径电阻值较大;instance 等效电阻分析,可用于设计初期估算 instance 电压降,以尽早修复电压降热点区域。

电迁移检查(EM Check)

随着芯片工作时间的推移,由于金属线内的电子移动导致金属原子移位,引起金属线局部变窄或凸起,进而引起芯片性能下降或极端情况下引起开路短路;电迁移检查根据电流类型的不同,可分为 average EM, RMS EM, peak EM 三种形式。

 

LePower™ 支持对 PG 线 (PG EM) 和信号线 (signal EM) 进行电迁移检查,同时支持 average,RMS 和 peak 三种形式的检查,通过计算PG 线与信号线的电流密度,根据 foundry 提供的EM 规则文件,输出金属线和通孔的 EM 违例报告;

 

借助 GUI 显示,可快速定位 EM 违例的热点位置,诊断违例根源,指导用户针对性的进行 EM 修复,如增加金属线宽、采用更高层金属绕线、插入buffer 以减少扇出单元等方法。