HSPICE 中的新功能

HSPICE 使用技巧 - HSPICE 文档

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HSPICE M-2017.03 – 2017 年 3 月版本的主要增强功能

环境

  • 修改分布的仿真和分析环境 (SAE) 中的 GUI 支持,
    Q-Q 图

基本功能

  • 高级节点中的大型版图后设计实现 1.5 倍内核引擎加速
  • Monte Carlo 仿真采用修改分布,通过在所需的分布部分生成更多的样本,实现更有效的设计回归
  • >在大型版图后设计中,基于打靶牛顿的相位噪声分析的 3 倍加速
  • 支持振荡器的打靶牛顿 AC (SNAC) 分析
  • 通过改进的闪烁噪声建模增强了瞬态噪声分析

信号完整性

  • 支持眼图仿真的 4 级脉冲幅度调制 (PAM-4):瞬态和卷积模式下的自动比特流生成、瞬态分析和 StatEye
  • 对于基于 S 元素的瞬态分析,有理函数模型默认开启

新模型

  • BSIM-CMG 110
  • BSIM-IMG 102.7、102.8
  • UTSOI 2.2
  • PSP 103.4
  • HiSIM2 280、290
  • HiSIM_HV 2.32
  • HiCUM L0 1.32
  • HiCUM L2 2.34

HSPICE L-2016.03 – 2016 年 3 月版本的主要增强功能

环境

  • 本地仿真分析环境,用于设置、管理和监控仿真和后处理仿真结果,以提高模拟验证工作效率

基本功能

  • 高级节点中的大型版图后设计实现 1.5 倍内核引擎加速
  • 使用 Monte Carlo 改进了新电路和老化电路的 MOSFET 老化仿真
  • 支持内置 MOSRA 3 级模型,可实现带部分恢复的 MOSFET HCI 和 BTI 效应
  • 通过 .HBOSC 分析支持 .HBAC,可实现自治电路的大信号周期性 AC 分析

信号完整性

  • 采用嵌入式解耦/阻塞电容增强 S 元素的有理函数建模,改善时域仿真
  • P 元素中内置支持决策反馈均衡器 (DFE),可以实现对高速链路设计的早期探索
  • 增强 StatEye 分析以支持 IBIS-AMI 中通道中继器流量
  • Custom WaveView ADV 通道仿真和分析功能中的 HSPICE 集成用于基于 GUI 的串行链路设计设置和分析

新模型

  • BSIM-CMG 109
  • BSIM-IMG 102.6.1
  • BSIM6 6.1.1
  • CMC_Diode 2.0
  • EKV 3.0
  • HiSIM_HV 2.30, 2.31
  • MOSVAR 1.3

HSPICE 2015.06 – 2015 年 6 月版本的主要增强功能

基本功能

  • 单核或多核大型版图后设计的瞬态分析速度提高 1.5 倍
  • I/O/宏单元的瞬态分析速度提高 1.5 倍
  • 特定于模块的瞬态噪声分析可提高仿真性能并实现高效的设计探索
  • 16nm/14nm/10nm FinFET 就绪

信号完整性

  • 用于 SI 设计的 Windows 上的四核实现 3 倍可扩展性(现在与 Linux 相当)
  • 在线性网络分析和数百万元素设计的 AC 分析中速度提高 2 倍
  • AC 分析的 S 参数 RATIONAL_FUNC 支持

新模型

  • BSIM-CMG 108
  • BSIM-IMG 102.5、102.6-beta
  • UTSOI 1.14k, 2.1f
  • HiSim_HV 2.2
  • HiCUM 2.33
  • EKV 3.0

HSPICE 2014.09 - 2014 年 9 月版本的主要增强功能

基本功能

  • 与 2013.12 版本相比,使用 SiliconSmart 标准单元库特性表征的吞吐量提高了 2 倍
  • 与 2013.12 版本相比,标准 I/O 和宏单元的仿真速度提高了 1.5 倍
  • 强大的 DC 收敛和改进的 16nm 及以下运行时间

信号完整性

  • IBIS 6.0 支持

新模型

  • BSIM-CMG 108 beta3
  • BSIM 6.1 beta4
  • BSIMSOI 4.5
  • BSIM-IMG 102.3
  • PSP 103.3
  • MOSVAR 1.2

HSPICE 2013.12 – 2013 年 12 月版本的主要增强功能

基本功能

  • BSIM-CMG 模型评估运行速度比 2013.03 版本快 50%,可以更快地实现基于 FinFET 的电路仿真。这适用于内置和 Verilog-A BSIM-CMG 模型
  • 用户可以为设计层次结构中的不同子电路和实例指定不同的 RUNLVL 值,从而在不影响总体精度的情况下加快非关键块(如数字控制)的速度
  • 用户可以使用分布在网络中多个 CPU 上的十亿个样本来运行 SRAM 位单元的 Monte Carlo 分析。Monte Carlo 结果是使用精确的 SPICE Monte Carlo 来实现的,可以作为黄金参考来验证快速 Monte Carlo 方法的结果
  • 与 2013.03 版本相比,大型版图后电路的仿真速度提高了 1.5 倍

信号完整性

  • 具有超过 100 个端口的 S 元件速度提高 1.5 倍,可以对大型系统(如复杂 IC 封装)进行更快速的瞬态分析。该功能可以支持最多 600 个端口

新模型

  • FinFET BSIM-CMG 1.07(72 级)
  • BSIM6 6.0, 6.1beta2(77 级)
  • BSIM 4.8(54 级)
  • UTSOI 1.14f, 2.00g(76 级)
  • PSP103.2 w/I 自热(69 级)
  • HiSim-HV 1.24
  • HiSim-HV 2.10
  • Hicum 1.31、2.32
  • Mextram 504.10.1、504.11

MOS 可靠性分析 (MOSRA) 目前支持 FinFET BSIM-CMG 模型

文档

  • 用户可以使用命令行中的“-help”选项访问联机帮助主题

HSPICE 2012.06 – 2012 年 6 月版本的主要增强功能

用于模拟的 HSPICE

  • 谐波平衡分析目前支持多线程,在 8 个内核上提供高达 4 倍的加速,从而实现快速准确的稳态分析

信号完整性

  • 新的 S 元素实现加速了对诸如背板路径和 HDMI 电缆等长延时系统的瞬态分析。对长位模式(例如 60,000 位)的仿真可以比 2011.09 版本快达 60 倍,而不影响 HSPICE 黄金精度

多技术仿真

  • 多技术仿真 (MTS) 可以在同一运行中实现不同技术不同芯片的仿真,而无需修改单个芯片的网表、模型或参数。该技术将能够实现 3D 集成电路和硅中介层封装的仿真。

新模型

  • FinFET BSIM-CMG 105.031、105.04、106.0
  • BSIM6
  • HiSIM-HV 2.0.0
  • Mextram 504.10

HSPICE 2011.09 - 2011 年 9 月版本的主要增强功能

用于模拟的 HSPICE

  • HSPICE 精度并行技术扩展到瞬态分析以外,支持瞬态噪声、Monte Carlo、IBIS 和 MOS 可靠性分析 (MOSRA)
  • HPP 技术目前可在 16 个内核上提供 10 倍的扩展

分布式处理

  • 分布式处理目前支持 DC Monte Carlo 分析

信号完整性

  • 并行 S 参数评估可提高高速电路的 HPP 扩展
  • W 元素场解算器现在支持多线程,在 8 个内核上提供 5 倍的加速,可以在更多的频率点更快地分析复杂的路径
  • StatEye 分析中的多边支持增强了强非线性缓冲区的眼图精度

新模型支持

  • BSIM 4.7
  • BSIMSOI 4.4
  • HiCUM Level 0 1.3
  • HiCUM Level 2 2.3
  • HiSiM 2.5.1
  • HiSIM_HV 1.2.1、1.1.2 和 2.0.0
  • FinFET BSIM-CMG 105
  • 支持 CMC TMI2 建模 API

HSPICE 2010.12 – 2010 年 12 月版本的主要增强功能

  • HSPICE 精度并行 (HPP) 技术
    HPP 是一种新型多线程技术,可为模拟和混合信号设计提供高达 7 倍的仿真速度。该技术可有效扩展到 8 个内核,可处理大于 1,000 万个元素的版图后电路。要了解有关 HPP 技术的更多信息,请下载白皮书
  • HSPICE 分布式处理 (DP)
    通过在一组机器上自动分配作业,提高角落案例分析、Monte Carlo 和参数化扫描的吞吐量。分配直接来自 HSPICE 网表,不需要第三方负载均衡基础设施。分布式处理吞吐量与 CPU 数量成线性关系,在 20 个 CPU 上达到 17 倍。
  • HSPICE 瞬态噪声分析中的抖动测量
    使用 Monte Carlo 或随机微分方程 (SDE) 方法在 Custom WaveView 中进行后处理,可以在合理的仿真时间内有效地计算抖动。2010.12 版本的瞬态噪声分析的整体性能比前一版本提高了 3 倍。运行瞬态噪声分析的开销只是简单瞬态运行的 3 倍。
  • 新的选择性网络反标流程
    通过只将寄生参数附加到设计中的活动网络上,流程显著提高了布局后仿真性能。活动网络通过 CustomSim 中的活动网络检查自动识别。
  • 统计分析
    ACMatch、DCMatch 和先进的 Monte Carlo 分析(最初可用于变化块)目前也支持传统的 HSPICE 参数分布函数(例如 AGAUSS)。

信号完整性

  • 3 倍场解算器性能改进,可以在更多的频率点更快地分析复杂的路径
  • W 元素横截面的图形可视化
  • 展开统计眼图来检查波形并分析特定时间点的串扰
  • Touchstone 2.0 支持。支持本地混合模式 S 参数支持和显式频率采样点声明
  • 支持 IBIS 5.0 算法建模接口 (AMI) 中的 HSPICE 参数,支持 AMI 模型的扫描和参数分析

新语法和模型 

  • BSIM-CMG 104.0
  • BSIMSOI 4.3.1
  • HICUM 2.24
  • 支持区分大小写的网表格式

HSPICE 2010.03 – 2010 年 3 月版本的主要增强功能

性能、收敛、容量和精度提升

  • 改进了大型版图前后电路的单核和多线程运行时性能
    • 2 倍 1 核 + 扩展到 8 核

模拟/RFIC 设计

  • 回路稳定性分析
  • 增强的反标流程
  • 专为良率而设计 - 扩展波动性分析

信号完整性

  • 统计眼图中的 IBIS 5.0-AMI 支持 (.StatEye)

新模型支持

  • BSIM 4.6.5
  • BSIM SOI 4.2
  • HSIM_HV 1.2.0

HSPICE 2009.09 – 2009 年 9 月版本的主要增强功能

性能、收敛、容量和精度提升

  • 改进了模拟电路的 DC 自动收敛
  • 提高了标准单元和大型前后版图电路的运行时性能
  • 提升的容量:多达 5M 元素与 500K MOS

可用性

  • HSPICE 和 HSPICE RF 集成(同一套二元解决方案)
  • 简化的日志文件,包含改进的错误/警告消息王

模拟/RFIC 设计

  • 与 Synopsys 的定制设计人员的仿真和分析环境集成
  • 在 Cadence™ Virtuoso® 中改进了 HSPICE 的 Analog.lib、RF.lib 和 PDK 支持
  • 瞬态噪声分析 - 阶段 2:随机微分方程 (SDE) 方法

信号完整性

  • 统计眼图 (.stateye) 增强功能

新模型支持

  • MOSRA 可靠性模型增强功能
  • MOSFET:BSIM4.6.4、PSP 103.1、BSIMSOI 4.1、HiSIM 2.5.0、HiSIM_HV v1.1.1
  • BJT:HiCUM L2 v 2.23 & L0 v 1.2

HSPICE 2009.03 - 2009 年 3 月版本的主要增强功能

性能、收敛、容量和精度提升

  • 改进的 DC 自动收敛
  • 改进了大型电路的运行时性能和多线程可扩展性

可用性

  • 存储/恢复能力
  • 改进的 ".lis" 报告
  • 改进了错误/警告消息和语法检查

模拟/RFIC 设计

  • HSPICE 集成到 Synopsys 的 Custom Designer™
  • HSPICE 集成到 Cadence™ Virtuoso® 模拟设计环境 - RF 和 Monte Carlo 支持
  • 瞬态噪声分析 - 阶段 1:基于 Monte Carlo 的方法

新模型支持

  • BSIM 4.6.2 和 4.6.3
  • BSIM SOI 4.1
  • Mextram 504.7

HSPICE 2008.09 - 2008 年 9 月版本的主要增强功能

性能、收敛和精度提升

  • 分布式 monte carlo 和扫描
  • 改进的二分算法
  • 改进的 DC 自动收敛

单元特性表征

  • 使用 HSPICE 的 Liberty NCX 速度提高 4 倍(与2007 年 9 月相比)

ADC & DAC 特性表征

  • 高精度 FFT 分析和测量增强功能

信号完整性

  • 统计眼图 (.stateye)

RFIC 和高速 PLL

  • 自动累积抖动分析

新模型支持

  • 增强的 CMI/TMI 模型支持
  • 增强的 MOSRA 模型(NBTI/HCI 器件老化/可靠性分析)
  • HiSIM-HV 高压 MOS 模型

HSPICE 2008.03 - 2008 年 3 月版本的主要增强功能

性能、收敛和精度提升

  • 1 个 CPU 速度提高 3 倍,大型版图后设计的 4 个 CPU 速度提高 6 倍以上
  • 自动收敛算法的改进
  • 支持 WDF 格式,用于 WaveView Analyzer 中的快速大波形加载和查看

全新 Cadence ADE 集成

  • 由 Synopsys 构建和支持
  • 支持所有主要的 HSPICE 分析
  • 适用于 HSPICE 的用户界面
  • 交叉探查、反标等等

版图后

  • 1 个 CPU 速度提高 3 倍,大型设计的 4 个 CPU 速度提高 6 倍以上(> 50000 个元素)
  • 内存要求降低 2 倍

信号完整性

  • 独立的 S 元素构建器
  • S 参数被动强制执行

RF - 自动累积抖动分析

  • 可能包括相位噪声作为输入激励的线性相位域等效电路的行为噪声分析
  • 根据块级噪声贡献预测闭环 PLL 相位噪声。
  • 根据相位噪声输入计算定时抖动或 N 周期抖动响应。
  • 检查由于反馈回路设计变化对相位噪声频率响应的影响。

新模型支持

  • HiSIM LDMOS100-SC3、PSP 102.2、MOS20 2002.2
  • MOSRA API:热载流子注入 (HCI) 和负偏置温度不稳定性 (NBTI) 造成器件退化的建模可靠性分析

HSPICE 2007.09 - 2007 年 9 月版本的主要增强功能

性能、收敛和精度提升

  • 多 CPU .ALTER 支持
  • 改进的自动收敛
  • 更快的网表读取

专为良率而设计 - 波动性分析

  • 空间波动支持
  • 子电路参数支持

电路板和封装设计 - 信号完整性

  • IBIS 时间步长控制改进

HSPICE RF – RFIC 和高速 PLL 设计

  • S 元素支持打靶牛顿螺旋电感建模
  • 杂散噪声分析

版图后

  • SPEF & DSPF 支持

新器件模型支持

  • HiSIM 2.4

HSPICE 2007.03 - 2007 年 3 月版本的主要增强功能

性能和可用性改进

  • 解析器和错误检查运行时及内存的改进
  • 行号打印输出错误消息改进

专为良率而设计 - 波动性分析

  • AC 中的 ACMATCH 不匹配分析
  • 使用 STAR-RCXT 的互联变量分析

电路板和封装设计 - 信号完整性

  • S 元素性能改进
    • 巨型(500 端口)S 参数输入的递归卷积
  • S 元素精确性增强
    • 改进的 DC 点预测
  • IBIS 4.2

PLL & VCO 设计 – 采用 HSPICE RF 分析

  • SNNOISE 频闪,显示特定时间点的噪声频谱
  • 按来源改进输出、相位噪声输出
  • 完整的 PLL 抖动方法(示例和白皮书)
    • 使用谐波平衡和打靶牛顿

新器件模型支持

  • BSIM 4.6.0
  • PSP 102.1
  • HiSIM 2.3.1
  • MOS 可靠性分析模型 - NBTI & HCI

HSPICE 2006.09 - 2006 年 9 月版本的主要增强功能

性能改进

  • 瞬态时间步长改进(RUNLVL 选项默认为开启)
  • 20% 的 Linux 加速
  • 多线程改进
  • 改进大型和提取电路的矩阵处理
  • 64 位 Linux(所有 Linux 平台,包括RedHat/Opteron、SUSE/EM64T)

专为良率而设计

  • 波动性分析
    • 智能 Monte Carlo - 拉丁超立方取样
  • 基于 65nm WPE 的模型增强

信号完整性 - 电路板和封装设计

  • W 元素的速度和准确性改进:
    • 改进的时间步长控制
    • 高介电损耗的特殊处理
    • 阻抗值的输出
    • 更快的 2D EM 横截面分析(速度提高 3-5 倍)
  • S 参数数据插值改进:
    • 捕获高频共振效应

HSPICE RF

  • 时域稳态仿真(打靶牛顿):
    • 更快的具有数字逻辑的 RF 电路仿真
    • (相位/频率检测器、分频器、环形振荡器)
    • 小型信号传输和噪声分析

文档

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