PrimeTime – タイミングサインオフ・ソリューション 

業界標準のタイミング・サインオフ・ソリューションおよび環境 

概要
サインオフのユーザーがサインオフ・ツールを選択するには、いくつかの重要な要件があります。チップ・サイズの増大に対応するための実行時間と容量の継続的な向上、すべてのコーナーおよびモード間のタイミングを検証する効率的なマルチシナリオ解析、過剰設計の削減とチップ性能の向上のためのマージン制御、シリコンとの相関性を保証する精度が要求されます。 シノプシスのPrimeTime®スイートは、高速でメモリー効率のよいスカラおよびマルチコア・コンピューティング、分散マルチシナリオ解析およびECO修正の提供、スタティック・タイミング解析を拡張してクロストーク・タイミング、ノイズ、消費電力、および制約解析を含めた、ばらつきを考慮した複合電流源(CCS)モデリングの使用により、これらの要求に対応しています。

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PrimeTimeスイート
PrimeTime、PrimeTime SI、PrimeTime ADV、PrimeTime PX を含むシノプシスのPrimeTimeスイートは、タイミング、シグナル・インテグリティ、消費電力、タイミング制約、ばらつきを考慮した解析を単一の統合環境で行える、信頼性の高い業界標準のサインオフ・ソリューションです。 HSPICE®レベルの高精度サインオフ解析でテープアウト前に問題を特定し、リスク軽減、設計の整合性確保、設計コストの削減を支援します。 この業界標準ソリューションは、高い予測性と精度により初回製造の成功を確実にしながら、大規模、小規模設計を問わず開発スケジュールの設計サイクルを短縮し、チームの生産性を向上させます。

主な特長

HSPICEレベルの精度により過剰設計を削減
HSPICEレベルの精度の解析で、タイミングの問題をすばやく特定し、ECO修正にかかる時間を短縮します。 CCSモデルの使用により、スタティック・タイミング、シグナル・インテグリティ、消費電力、ばらつきを考慮した解析で一貫した結果が得られます。 パスベース解析では、最も困難なタイミング・パスに焦点を絞ることができます。 高機能オンチップ・バリエーション・モデリングおよびばらつきを考慮した解析により、さらなるマージン制御が可能です。 これによってチップの過剰設計や過小設計を回避できるため、コストが削減され、設計スケジュールの時間が節減されます。

図1: Galaxyプラットフォーム・サインオフ・ソリューション
図1: Galaxyサインオフ・ソリューション

統合設計環境による生産性向上
PrimeTimeスイートの統合解析環境では、タイミング、シグナル・インテグリティ、タイミング制約、消費電力、ばらつきを考慮した解析を1つの環境で行うことができます。 これによって設計者の生産性が向上し、セットアップ手順が減り、作成および使用するインターフェイス・ファイルの数も減ります。 その結果、タイミング計算やスルー計算などの同じ処理を繰り返さなくなるため、結果達成までの期間の短縮につながります。 複数のポイント・ツールとそれに伴うサポート・コストの必要性がなくなるため、コストは最小限に抑えられます。

開発期間の短縮
PrimeTimeは、解析とサインオフにかかる時間を短縮する一連のソリューションを提供しています。 拡張性に優れたマルチコアのサポートにより、スレッド化による並列処理がもたらす実行速度のメリットを生かして、スタティック・タイミングおよびシグナル・インテグリティ解析にかかる時間が短縮されます。 分散マルチシナリオ解析(DMSA)では、複数のシナリオを同時に実行でき、実時間が短縮されます。また、1つの包括的なタイミング・レポートが生成されます。

大容量
PrimeTimeはリリースを重ねるごとに性能と容量が向上しており、設計ファームで利用可能な先進のマルチコア・コンピュータ・ハードウェアを最大限に活用できます。 PrimeTimeでは、ディスク・キャッシングを使用したスケーラブルなマルチスレッディングにより、小さいメモリー・フットプリントで性能向上を実現しています。

包括的なサインオフ
タイミングと設計ルールの包括的なチェック、設計制約の多彩なアノテーション、遅延レポートにより、ASICおよびCOTの設計があらゆる側面から解析されるため、自信を持ってサインオフできます。

最先端ノードのサポート
PrimeTimeは16nm以下の先進のプロセス・ノードの要件に対応します。特に、超低電圧FinFETテクノロジなどの最先端ノードにおける波形のゆがみを正確にモデル化する波形伝搬テクノロジを含む新機能が搭載されています。

PrimeTime
シノプシスのPrimeTimeスタティック・タイミング解析ソリューションは、最も信頼性のある、ゲートレベル設計向けの高機能タイミング・サインオフ・ソリューションです。 5億インスタンス以上のチップを28nm以下で設計するための容量と性能を持ち、ゲートレベルのスタティック・タイミング解析の標準となっています。 PrimeTimeスタティック・タイミング解析とStarRC™寄生素子抽出は、Galaxy™デザイン・プラットフォームの主要コンポーネントです。

PrimeTimeスタティック・タイミング解析ソリューションは、タイミング解析の広範なチェック、オンチップ・バリエーション解析手法、業界標準の遅延計算、高度なモデリング、他に類を見ない生産性と操作性、グラフィカル・ユーザー・インターフェイス、業界規模のASICベンダのサインオフとファウンドリのサポートを備えています。

PrimeTimeスタティック・タイミング解析ソリューションは、サインオフ解析の拡張機能群のための基盤と環境を提供します。 PrimeTime SI、PrimeTime ADV、PrimeTime PXには、タイミング解析のほか、シグナル・インテグリティ解析、高度なECOガイダンスとばらつきを考慮した解析、リーク/ダイナミック・パワー解析、タイミング制約解析のための拡張機能が用意されています。

業界標準の遅延計算ツール
PrimeTimeに組み込まれているRC遅延計算ツールでは、寄生素子情報とCCS(Composite Current Source)ライブラリを使用して、セル遅延とインターコネクト遅延をSPICEレベルの精度で計算します。 遅延計算と寄生素子の多彩なアノテーション・レポート機能により、タイミングの問題をデバッグおよび特定できます。 PrimeTimeの遅延計算ツールでは、電圧と温度によるスケーリングでライブラリ間の補間がサポートされています。 これにより、多電源電圧解析を行うことができ、個々のプロセス・電圧・温度(PVT)ポイントのために膨大なライブラリ・コレクションを保持する必要がなくなります。

高機能オンチップ・バリエーション(AOCV)解析
65nm以上の場合、グローバルなマージン係数を使用してオンチップ・バリエーション(OCV)を考慮する従来のアプローチでは、プロセス・バリエーションを考慮するためにマージン制御が行われることがあります。 65nm以下のプロセス・ノードの場合、PrimeTimeの高機能オンチップ・バリエーション(Advanced OCV)モデリング機能は、OCV解析を拡張したもので、よりよいマージン設計の手段を提供します。 Advanced OCVは、解析対象の各パスの座標と論理段数を考慮する、状況に応じたディレート係数を使用し、オンチップ・バリエーションのマージンを割り当てるより高精度な手段を提供します。

分散マルチシナリオ解析(DMSA)
サインオフ検証では、動作モードや電圧・温度・プロセスの各コーナーが異なる多数のシナリオを個別に解析する必要があります。 PrimeTimeの分散マルチシナリオ解析(DMSA)機能を使用すると、これらのシナリオの解析とその管理が簡素化されます。 DMSAにより、分散タイミング解析の実行とECO修正を複数のシナリオで同時に行うことができ、全体的な開発期間が短縮されます。 付属の可視化機能により、マルチシナリオ解析結果のデバッグ期間が短縮されます。

PrimeTimeのその他の機能
  • インターフェイス・ロジック・モデル(ILM)と抽出タイミング・モデル(ETM)を使用する高度なモデリング機能
  • UPF(Unified Power Format)のサポート
  • 回路図、ヒストグラム、テーブル、ツリー・グラフを使用してタイミング解析と設計の可視化を行うグラフィカル・ユーザー・インターフェイス(GUI)
  • セッションの保存と復元
  • ASICベンダのサインオフとファウンドリのサポート
  • 広範な業界標準の入出力ファイルフォーマットのサポート

PrimeTime SI
ナノメーター・デザインでのプロセス・ジオメトリの微細化とクロック周波数の上昇に伴い、クロストーク遅延やノイズ(グリッチ)の伝播といったシグナル・インテグリティ(SI)の影響によってファンクション・エラーまたはタイミング・エラーが発生することがあります。

PrimeTime SIソリューションは、PrimeTimeスタティック・タイミング解析およびサインオフ環境に、高精度のクロストーク遅延、ノイズ(グリッチ)、IRドロップ遅延解析を追加して拡張したもので、90nm以下でのシグナル・インテグリティの影響に対応できます。

導入と使用が容易
PrimeTime SIは使い易く、導入が容易です。 使い慣れたPrimeTimeのフローと環境を使用しており、コマンド、ユーザー・インターフェイス、レポート、属性は共通です 。

包括的なSI解析
シグナル・インテグリティ解析とタイミング解析を統合したアプローチで、ノイズとクロストーク遅延のタイミングへの影響を解析する包括的で時間効率のよい方法を提供します。 1つのツールで解析することで、短期間で結果が出るとともに、設計の生産性が向上します。

高精度のクロストーク遅延、ノイズ(グリッチ)、およびIRドロップ解析
シグナル・インテグリティの影響は相互に依存しており、タイミングとの関係を考慮しながら解析する必要があります。 PrimeTime SIでは、PrimeTimeスタティック・タイミング解析エンジンとともに、統合された遅延計算エンジンを使用し、クロストークやIRドロップによるタイミングの変動を正確にモデリングおよび計算します (図2を参照)。 PrimeTime SIには、今日の最大規模の設計でノイズの計算、検出、伝播を高精度で行うための容量と性能があります。

図2: クロストーク遅延解析でクロストークのタイミング・エラーを特定します。
図2: クロストーク遅延解析でクロストークのタイミング・エラーを特定します。

マルチシナリオECOガイダンス
PrimeTimeの高精度サインオフECOガイダンスにより、ECO収束フローのスピードが向上します。 PrimeTimeマルチシナリオ・タイミング環境にある複合ビューを使用して、タイミング違反とDRC違反の両方に最適な修正を特定でき、マルチシナリオECOに伴うボトルネック解析の繰り返しを回避できます。 PrimeTimeの統合ECOソリューションでは、タイミングを考慮したDRC修正機能により、最大負荷容量、最大遷移時間、最大ファンアウトなどのDRCを満たしつつ、タイミングの修正が可能になります。

ECOガイダンスは、リソースを効率的に使用するため、1台のコンピュータでも分散コンピュート・ファームでも機能します。 ハードウェア・リソースが限られている場合、すなわちホストの数がシナリオの数より少ない場合でもECOは可能です。

多電源対応の同時解析
多電源設計では、あらゆる電圧の組み合わせですべてのワーストケース・パスを特定するために、時間のかかる多電源ドメインにわたるパスの解析が必要になります。 多電源対応の同時解析(SMVA)により、すべての電圧シナリオですべてのクロスドメイン・パスの解析を1回の実行で行い、悲観性が増加する可能性があるマージニングを排除します。

制約解析テクノロジ
PrimeTimeは、シノプシスのデザイン・プラットフォーム用に調整された先行的タイミング制約解析とデバッグテクノロジにより、設計者の生産性を向上します。制約の品質に関する早期のフィードバックが、合成、フィジカル・インプリメンテーション、スタティック・タイミング解析ツールのランタイム短縮と、高品質へとつながります。

図3: PrimeTime GCAのデバッグ環境
図3: PrimeTimeのインタラクティブな制約解析環境

PrimeTimeは、インタラクティブな解析環境を提供し、タイミング制約の正確さと一貫性をチェックします。これにより、インプリメンテーション時の試行錯誤の繰り返しを省くことができ、予測性を向上します。

モードマージング
プロセス・ノードの微細化に伴って設計は複雑化し、動作モードとテスト・モードを新たに追加する必要が生じています。 これにより、タイミング収束とサインオフに必要なシナリオ数も増大する可能性があります。 PrimeTimeのモードマージング・テクノロジでは、スーパーセット・モードを識別し、元の個別モードの制約による特定の設計の制約方法を複製します。

モードマージングではPrimeTime分散マルチシナリオ解析(DMSA)インフラストラクチャを使用し、既存のPrimeTimeのセットアップに追加してマルチシナリオ設計で利用できます。

PrimeTime SIのその他の機能
  • スルーの伝播、タイミング・ウィンドウ、論理相関を考慮して、誤った違反を低減
  • タイミングに影響する可能性がある20nm以下の波形歪みを考慮する高度な波形伝播
  • 多電源のサポート
  • SPICEデッキ出力
  • HyperScale次世代階層型タイミング解析技術を含む
  • ILMとクロストークを使用した階層型SI解析機能

PrimeTime ADV
PrimeTime ADVは、サインオフ・ドリブンのECO収束の範囲を拡張する高度な機能を装備し、次世代オンチップ・バリエーション・ソリューションを提供します。

フィジカルを考慮したマルチシナリオECOガイダンス
フィジカルを考慮したECOガイダンスがIC CompilerのMinimum Physical Impact(MPI)テクノロジと緊密に連携して、配線/配置を考慮したタイミング/DRC違反の修正により、既存のレイアウトを破綻させることなくタイミング収束を加速します。これは配線混雑度の高い設計において特に重要な機能です。

階層的インプリメンテーションとサインオフのフローでは、PrimeTimeはMIMs(multiply-instantiated modules)や多電圧コンフィギュレーションを含む階層的なフィジカル・スペックに沿ったECOガイダンスを提供します。

ECOパワー・リカバリ
PrimeTime ECOガイダンスでは、ポジティブ・タイミング・スラックを利用して、新たにタイミング違反を発生することなくネットリストでリーク・パワー削減の余地を特定できます。

図4: PrimeTime ECOリーケージ・
リカバリのフロー
図4: PrimeTimeのECOパワー・リカバリフロー

PrimeTimeのパワー・リカバリは、パワーの全体量を減らすばかりでなく、後にECOが起こった時のために余裕のある箇所のパワーを予備として蓄えます。こうしてタイミング収束後、最終的なリーク・リカバリの段階で、フィジカル設計に悪影響を与えることなく、予備のパワーを使うことができます。

パラメトリック・オンチップ・バリエーション(POCV)
POCVは、14/16nm以下のプロセスをターゲットにした次世代のばらつき解析で、 簡易な統計的マージニング手法を採用しています。 POCVは、グラフ・ベース解析(GBA)の悲観性削減、PrimeTime ECOによる開発期間の短縮、Advanced OCV手法より簡易なライブラリ・キャラクタリゼーションを実現します。

高度なラッチ解析
PrimeTime ADVは、消費電力が重視されるデザインでラッチベース設計の解析を行います。 PrimeTimeタイミング解析とECOガイダンスの両方で、ラッチのタイミング特性を考慮します。 高度なラッチ解析のサポートにより、ECOの修正をラッチからのアップストリーム/ダウンストリームで適切に分散します。

PrimeTime ADVのその他の機能
  • ECOシーケンシャルセル・サイジング

PrimeTime PX
PrimeTime PXソリューションは、PrimeTimeタイミングおよびシグナル・インテグリティ環境を拡張したもので、ダイナミック・パワーおよびリーク・パワー解析を行うことができます。 タイミング、シグナル・インテグリティ、および消費電力を解析できるこの単一の統合解析環境は、PrimeTimeスタティック・タイミング・ソリューションを主体としています。

単一のツール環境にタイミング、シグナル・インテグリティ、および消費電力解析が組み込まれているため、同じ操作(ネットリストや寄生素子の読み出し)を繰り返すことがありません。 PrimeTime PXソリューションでは、個別のスタンドアロン・ソリューションと比べて、結果達成までの期間(TTR)が最大で2倍迅速化されます。 PrimeTime環境の中核を成す消費電力解析を、PrimeTimeのコマンド、レポート、属性、デバッグ機能を使用して実行できます。

フルチップ・タイミング、SI、および消費電力解析
この統合解析環境では、タイミングおよびSI解析のほか、リーク・パワーおよびダイナミック・パワー解析を実行できます。

PrimeTime PXの使い易い手法を取り入れることで、タイミング、シグナル・インテグリティ、および消費電力の包括的な解析を通じてリーク・パワーとダイナミック・パワーのトレードオフや影響を理解できます。

ベクター・フリーのダイナミック・パワー解析
ベクター・フリーのダイナミック・パワー解析で消費電力解析を行う場合、長大な実行時間のシミュレーションによりスイッチングデータを準備しなくてすみます。 ベクター・フリーの解析では、PrimeTimeツールの正確なタイミング・ウィンドウを使用することで、設計フロー初期の消費電力解析で電力消費の最も大きいブロックを早期に特定できます。

統計的リーク・パワー解析
PrimeTime PXの統計的リーク・パワー解析は、PrimeTimeツール群の統計技術を拡張したもので、65nm以下の高度な設計でのリーク変動解析が可能です。 PrimeTime PXのばらつきを考慮したリーク・パワー解析では、複数のプロセス・コーナー・ライブラリを使用することによって発生するリーク・サインオフの悲観性が軽減されます。 直観的で使い易いグラフィカル・ユーザー・インターフェイスにより、非常に複雑で消費電力が重要な設計で、歩留まりとリークのトレードオフを効率的に決定することができます。

PrimeTime PXのその他の機能
  • VCDまたはSAIFを使用したイベント・ベースのダイナミック・パワー解析
  • RTLとゲートレベルのVCDおよびSAIFのサポート
  • 特定時間およびサイクル精度のピーク消費電力解析
  • アベレージ消費電力解析
  • 状態依存のリーク・パワー解析
  • 高機能ロー・パワー設計手法の解析: (多電源、コースグレインMTCMOS)
  • クロック・ツリー・パワーの見積もり
  • 消費電力解析ドライバのGUIウィンドウ
  • 分散ピーク電力解析
  • UPFのサポート
  • 業界標準のNLDMおよびCCSパワー・ライブラリのサポート

Galaxyサインオフ・モデリングおよびプラットフォームのサポート

高度なモデリング
PrimeTime Suiteは、広範囲に及ぶ高度なモデリングをサポートしています。 階層型スタティック・タイミング解析には、インターフェイス・ロジック・モデル(ILM)を使用できます。 セルベースの再利用可能なIPおよび配置を考慮した設計フローには、.lib形式の抽出タイミング・モデル(ETM)を使用できます。 検証、デバッグ、およびモデル統合の包括的な機能セットも用意されています。 HyperScale階層型解析技術は、階層型解析およびサインオフを行い、ブロック・モデルの代わりに、保存されたセッションで収集された情報を使用します。

サポート・プラットフォーム
次のプラットフォームがサポートされます。Linux RHEL64、Sparc64、SUSE 64

Galaxyデザイン・プラットフォームについて
Galaxyデザイン・プラットフォームは、最先端の半導体設計を実現するツールとIPから成る、オープンで包括的なソリューションです。 業界をリードする半導体設計支援ツール群とMilkyway™データベースを軸とし、Galaxyデザイン・プラットフォームは一貫したタイミング、シグナルインテグリティ解析、共通ライブラリ、遅延計算、制約、テスト性、フィジカル検証を統合し、RTLからシリコンまで全てのステップにわたって収束したフローを提供します。Galaxyデザイン・プラットフォームは、設計期間を短縮し、統合のコストを減らし、最終製品に孕まれているリスクを前もって取り除くことを可能にします。



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