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ANSYS RedHawk

ANSYS RedHawk-SC

ANSYS RedHawk-SCは、サブ16nmの設計を成功へと導く次世代のシステムオンチップ(SoC)電源ノイズサインオフプラットフォームです。RedHawk-SCのベースとなっているのが、電子システムの設計およびシミュレーション用にカスタム設計された世界初のビッグデータアーキテクチャ、ANSYS SeaScapeです。SeaScapeは、コアごとのスケーラビリティ、設計データへの柔軟なアクセス、設計への瞬時のフィードバック、MapReduce対応のアナリティクスなど、革新的な機能を豊富に備えています。一方、RedHawkは、SoCの電源ノイズおよび信頼性サインオフプラットフォームのゴールドスタンダードであり、SeaScapeプラットフォームでRedHawk-SCとして提供されています。RedHawkによるサインオフの信頼性と、SeaScapeのエラスティックなスケーラビリティおよびビッグデータアナリティクス、その両方のメリットを活用することができます。

ANSYS RedHawk-SCは、次世代設計の電源ノイズと信頼性サインオフの新たな標準です。これは、製造において立証され、シリコンで検証されています。基本となるエラスティックコンピューティングアーキテクチャは、数時間で最大のチップを解析するスケーラビリティを有しています。ビッグデータによるアナリティクスにより、迅速なデータマイニングを可能にするとともに、即時使用可能な出力と最適化を促進することができます。RedHawk-SCは、一晩で数千ものスイッチングシナリオを解析し、複数の異なったパラメータを解析することで多数のベクトルセットの優先順位を確定します。マルチサイトコラボレーションとして構築されたRedHawk-SCは、設計およびシミュレーションデータの同時表示、デバッグおよび解析を行うことができます。RedHawk-SCを使用することで、最大の設計を数秒で読み込み、複雑な多変数アナリティクスを実行して、設計を最適化し、より高速に設計を終了させることができます。

RedHawk-SCプラットフォーム
RedHawk-SCTMプラットフォーム

エラスティックコンピューティングのスケーラビリティ
ビッグデータ技術を使用した数千ものコア間の比類のないスケーラビリティによって、ANSYS RedHawk-SCは、数時間以内でコモディティハードウェアの10億件以上のインスタンス設計のサインオフを支援します。専用のマシンは不要です — RedHawk-SCは、低メモリコアがそれぞれ別のマシンに存在していてもそれらを使用して最大の設計を実行します。

RedHawk-SCが立ち上げられると、コアが1つでもあれば、作業を開始します。より多くのコアが使用可能になるにつれて、比例してスピードアップし、コアまたはマシンが応答しなくても、回復させる弾力性があります。RedHawk-SCは、使用していないコアを活用できるため、コンピュートファームの使用率を高め、ハードウェアの総コストを軽減します。他社のツールとは違って、最大の設計においても、専用のハードウェアを必要としません。

この弾性スケーラビリティによって、RedHawk-SCがこれまでにない規模の設計処理を可能にしており、フラットな正確性、高分解能から抽出されたネットワーク、複数のシナリオを実現しています。

ビッグデータアナリティクス
ビッグデータによるアナリティクスにより、迅速なデータマイニングと解析を可能にするとともに、即時使用可能な出力と最適化を促進することができます。カスタムデータアナリティクスを使用することで、製品の成功の鍵をにぎるこれらの設計の修正のみを特定し、優先順位を付けることができます。MapReduceによって起動されたカスタムアナリティクスにより、最大の設計でも数分でクエリを実行することができます。RedHawk-SCでは、複数の表示にわたってディスプレイとアナリティクスを組み合わせています。設計品質チェック解析におけるヒートマップ、カバレッジ解析と問題点の診断を複数のシナリオにわたって行う組み合わせ解析などで、さらにカスタムヒートマップもサポートしています。

RedHawk-SCアーキテクチャ
RedHawk-SCアーキテクチャ

設計終了の加速
次世代SoCsにおいて、CPUおよびGPUサブシステムのコア数が増えると、チップ、パッケージ、PCB間に共鳴状態が生じ、それが破局的な電圧降下による障害につながるスイッチングの組み合わせについて理解し、それを切り分けることが重要になります。RedHawk-SCでは、特許取得済みのアルゴリズムによるアプローチをANSYS SeaScapeアーキテクチャ上でカスタマイズしており、数千のスイッチングの可能性を調べて迅速な設計評価を行うことで、設計またはソフトウェアレベルを変更して、回避すべき特定の動作モードをハイライト表示します。

設計チームは、どのベクトルを使用するか、そして、それらのベクトル内のどのサイクルを使用するかを理解してシミュレーションを行い、サインオフ前の試行錯誤を繰り返すことがよくあります。RedHawk-SCのマルチフィジックスアナリティクスを使用して、ここで複数のパラメータ間のベクトルに「スコア」を与え、最適なベクトルを確定するとともに、さらに重要な点として、これらのベクトル内で電源ノイズのサインオフに重要なサイクルを切り分けます。その結果、対象となるシミュレーションを容易にするとともに、意味のあるカバレッジが得られるようにします。

複数の異なったパラメータをベースにした重要なベクトルの選択
複数の異なったパラメータをベースにした重要なベクトルの選択

マルチフィジックスの最適化
高度なプロセスノードでは、マージンベースの設計方法により、強制的に過度な設計、保護帯域設定となり、その結果、ダイサイズが大きくなるとともに設計スケジュールが長期化します。RedHawk-SCでは、マルチシナリオシミュレーションの実行が可能で、マルチフィジックスアナリティクスをすべてユーザーの設計ECOサイクル内で実行することができます。この方法により、ストレスの多い部分では、修正をターゲットにしながら、チップの他の部分では、過度な設計を軽減することができます。設計の修正依頼は、直ちに行うことができ、しかも、既存の配置&移送ソリューションの標準インターフェースを介して、効率よく実施できます。このことは、設計の最終段階で何度も立証されており、消費電力とダイサイズを軽減しながらも性能と信頼性の目標を満たしています。

小型軽量クライアントをサポートしたマルチサイトコラボレーション
RedHawk-SCは、マルチサイトコラボレーションと効率的な設計解析のために構築されています。複数のサイトのユーザーが同時に、設計およびシミュレーション結果の表示、デバッグ、確認を行うことができます。容量の少ないメモリのマシンでも数分で最大の設計を呼び出すことができ、複数のサイトから同時に同じデータベースの表示、最適化を行うことができます。

全階層がサポートされた状態での即時結果およびネイティブレイアウト表示
RedHawk-SCでは、全階層がサポートされた状態で、フルチップSoC上での電源および信号ラインの同時解析が行えます。シミュレーション進行中に解析の進行状況がインタラクティブに表示され、モニタリングを行うことができます。電流ヒートマップで結果のデバッグも行えます。ヒートマップには、ノード/エッジが表示され、抽出された回路が明確に確認でき、先進の電流流量とEMのモデリングが行えます。

機械学習のサポート
機械学習では、見過ごしたシステムの設計上の弱点の特定、時間と労力のかかる手動作業を自動化するなど広範囲の適用をサポートしています。これは、継続的な、あるいは過去のシミュレーションデータ、設計データを使用して様々な設計の主要な内容を集計することによって行われます。

ダイナミック解析の総合的なカバレッジ
RedHawk-SCでは、以下の機能によって最も総合的なダイナミック解析をカバーしています。
広範囲にわたる様々なシミュレーションモードを使用した信頼性の高いSoCsのサインオフ -
RTLおよびゲートベクトル。機能モードとスキャンモードのためのスマートなベクトルレス解析。
ミックスモードシミュレーション(ベクトルレス + VCD)および周波数を考慮した
ベクトルレスからストレスシステムレベルPDN、電力過渡解析およびパワーアップ
解析。

チップパッケージ共通最適化
先進のマルチダイパッケージング技術を使用して、パッケージとボードのモデリングを行ってシステムを考慮したチップのサインオフを行うとともに、チップ電力と熱モデリングでチップを考慮したシステムのサインオフを行って、チップパッケージの共通最適化を実現することができます。

エレクトロマイグレーションとESDのサインオフ
RedHawk-SCは、先進の熱要素を考慮したEMと統計的なEMの構成の他に、HBMおよびCDM ESD現象の総合的な静電放電(ESD)解析と電力および信号のエレクトロマイグレーション(EM)解析を提供しています。これらは、16nm未満の設計では、信頼性の点から重要な問題です。

シリコンで立証されているサインオフのリーダー
シリコンによって業界で最も立証されているSoC電力整合性と信頼性のサインオフソリューションは、
7nmまでの製造プロセス技術を有するすべてのファウンドリからの認証によってサポートされており、ANSYSは、SoCサインオフの実績を持つ新たなRedHawk-SCの精度を実現します。