ANSYS RedHawk-SC는 16nm 미만의 설계가 가능한 차세대 SoC(system-on-chip) 전력 노이즈 사인오프 플랫폼입니다. RedHawk-SC는 ANSYS SeaScape에 구축되어 있으며 전자 시스템 설계 및 시뮬레이션을 위해 세계 최초로 맞춤형으로 설계된 빅데이터 아키텍처입니다. SeaScape는 코어당 확장성, 유연한 설계 데이터 액세스, 즉각적인 설계 구현, MapReduce 지원 분석과 그 밖의 여러 혁신적인 기능을 다양하게 제공합니다. SoC 전력 노이즈 및 안정성 사인오프를 위한 업계 최고의 표준 플랫폼인 RedHawk는 RedHawk-SC로 SeaScape 플랫폼에서 제공되고 있으며, RedHawk가 제공하는 사인오프 신뢰성 및 SeaScape의 탄력적인 확장성 및 빅데이터 분석이라는 최고의 기능을 모두 제공합니다.

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ANSYS RedHawk-SC는 생산성이 입증되고 반도체로 검증된 차세대 설계의 전력 노이즈 및 안정성 사인오프를 위한 새로운 표준입니다. 이 유연한 컴퓨팅 아키텍처는 몇 시간 내에 가장 큰 칩에 대한 솔루션을 제공할 수 있는 확장성을 갖추고 있습니다. 빅데이터 분석을 사용하면 빠른 데이터 마이닝을 통해 실행 가능한 결과 및 최적화를 이끌어 낼 수 있습니다. RedHawk-SC는 하룻밤 동안 수천 개의 스위칭 시나리오를 탐색할 수 있으며, 여러 개의 다양한 매개변수를 분석하여 대량의 벡터 세트에 대한 우선 순위를 지정할 수 있습니다. RedHawk-SC는 다중 사이트 협업을 위해 제작되었으므로 설계 및 시뮬레이션 데이터를 동시에 보고, 디버깅하고 탐색할 수 있습니다. RedHawk-SC를 사용하면 가장 큰 규모의 설계를 몇 초 안에 불러오고, 복잡한 다변수 분석을 실행하고, 설계 최적화를 추진하고, 설계 클로저를 더 빠르게 달성할 수 있습니다.

RedHawk-SC 플랫폼
RedHawk-SCTM 플랫폼

유연한 컴퓨팅 확장성
ANSYS RedHawk-SC는 빅데이터 기술을 사용하여 수천 개의 코어 전반에 걸쳐 독보적인 확장성을 제공하므로 범용 하드웨어에서 몇 시간 내에 10억 개 이상의 인스턴스 설계를 사인오프할 수 있습니다. 전용 머신이 필요하지 않습니다. RedHawk-SC는 다른 머신에 설치되어 있더라도 메모리 코어를 낮게 사용하여 가장 큰 대규모 설계를 실행합니다.

RedHawk-SC를 실행 시, 단일 코어를 사용할 수 있는 환경이 조성되자마자 작동을 시작합니다. 코어를 더 많이 사용할 수 있게 될수록 그에 비례하여 속도가 빨라지며 코어 또는 기기가 응답하지 않을 경우에는 복구할 수 있는 유연함을 갖추고 있습니다. RedHawk-SC는 사용하지 않는 코어를 활용할 수 있으므로 컴퓨팅 팜의 활용률을 높입니다. 따라서 전체 하드웨어 비용을 절감할 수 있으며 다른 툴과는 달리 가장 규모가 큰 설계를 할 때에도 전용 하드웨어가 필요하지 않습니다.

대량 설계 워크플로우에는 여러 블록을 설계 라이프사이클을 통해 다양한 완성도와 통합하는 작업이 포함됩니다. RedHawk-SC는 최적의 런타임으로 다양한 수준의 설계 세부 사항(블랙박스에서 전체까지)을 처리하기 위한 적응형 분할 기능을 보유하고 있습니다. 또한 대량 설계에는 네트워크에 수백 개의 CPU 코어가 있는 높은 계산 리소스가 필요합니다. CPU 코어의 수가 증가함에 따라 분석 중에 CPU 오류가 발생할 위험이 증가합니다. RedHawk-SC의 빌트인 복구 기능은 이러한 네트워크 오류 문제로부터 작업을 자동으로 복구할 수 있도록 지원합니다.

이러한 유연한 확장성이 바로 RedHawk-SC가 고른 정확도, 고해상도 추출 네트워크, 여러 시나리오를 통해 크고작은 모든 규모의 작업을 처리할 수 있는 비결입니다.

빅데이터 분석
빅데이터 분석을 사용하면 빠른 데이터 마이닝 및 분석을 통해 실행 가능한 결과 및 최적화를 이끌어 낼 수 있습니다. 사용자 지정 데이터 분석을 사용하면 제품을 성공으로 이끄는 핵심 사항인 설계 수정 사항만 식별하고 우선 순위를 지정할 수 있습니다. MapReduce로 구동되는 사용자 지정 분석을 통해 가장 규모가 큰 설계를 몇 분 안에 쿼리할 수 있습니다. RedHawk-SC는 여러 개의 보기 전반에 걸쳐 결합된 디스플레이 및 분석, 설계 품질 검사 분석을 위한 열 지도, 커버리지 분석과 문제 진단을 위해 여러가지 시나리오 전반에 걸쳐 통합된 분석, 사용자 지정 열 지도 지원을 제공합니다.

RedHawk-SC 아키텍처
RedHawk-SC 아키텍처

가속화된 설계 클로저
차세대 SoC에서는 CPU 및 GPU 하위 시스템의 코어 수가 증가하므로 칩-패키지-PCB 공명 상태를 생성하여 치명적인 전압 강하로 유도된 오류를 발생시킬 수 있는 스위칭 조합을 이해하고 분리하는 것이 중요합니다. RedHawk-SC는 ANSYS SeaScape 아키텍처로 사용자 지정된 특허받은 알고리즘 접근 방식을 활용하여 수천 개의 스위칭 가능성을 탐색하고, 설계나 소프트웨어 레벨 변경을 통해 피해야 하는 특정 작동 모드를 강조 표시함으로써, 신속하게 설계 평가를 수행합니다.

설계 팀은 흔히 어떤 벡터를 사용해야 하는지, 그리고 이러한 벡터 내에서 사인오프하기 위해 어떤 사이클을 시뮬레이션해야 하는지 이해하는 데 어려움을 겪습니다. 이제 RedHawk-SC의 다중물리 분석을 사용하면 여러 개의 매개변수에서 벡터의 “점수”를 매겨 적절한 벡터를 식별할 수 있으며 더 중요하게는 이러한 벡터 내에서 전력 노이즈 사인오프에 중요한 사이클을 분리할 수 있습니다. 이러한 기능은 의미 있는 커버리지를 얻으면서도 목표로 삼은 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 지원합니다.

여러 개의 다른 매개변수에 기반한 중요한 벡터 선택
여러 개의 다른 매개변수에 기반한 중요한 벡터 선택

다중물리 최적화
고급 프로세스 노드의 경우 마진 기반 설계 방법론을 사용하면 과도설계 및 가드밴딩이 강제로 적용되므로 다이 크기가 커지고 설계 일정이 늘어나는 결과가 발생합니다. RedHawk-SC를 사용하면 설계 ECO 주기 내에서 다중 시나리오 시뮬레이션을 수행하고 다중물리 분석을 실행할 수 있습니다. 이 방법을 통해 칩의 다른 부분에서 과도 설계를 줄이면서 높은 스트레스 영역에서의 수정을 목표로 할 수 있습니다. 기존의 배선 솔루션과의 표준 인터페이스를 통해 빠르고 효율적으로 설계 수정 제안을 수행할 수 있습니다. 이러한 기능은 여러 성공적인 테이프아웃에서 성능 및 신뢰성 목표를 충족하면서도 전력 소비량과 다이 크기를 줄일 수 있음이 입증되었습니다.

씬 클라이언트 지원을 활용한 다중 사이트 협업
RedHawk-SC는 다중 사이트 협업(multi-site collaboration)과 효과적인 설계 분석을 위해 제작되었습니다. 여러 사이트의 사용자가 설계 및 시뮬레이션 결과를 동시에 보고, 디버깅하고, 탐색할 수 있습니다. 소규모 메모리 시스템에서 가장 큰 설계를 몇 분 만에 구현하고 여러 사이트 전반에 걸쳐 동일한 데이터베이스를 보고 최적화할 수 있습니다.

완전한 계층적 지원으로 즉각적인 결과 및 기본 레이아웃 보기 가능
RedHawk-SC를 사용하면 완전한 계층적 지원 기능으로 풀칩 SoC에서 전력 및 신호 라인 분석을 동시에 수행할 수 있습니다. 시뮬레이션을 진행하는 동안 대화형 방식으로 분석 진행 상황을 보고 모니터링할 수 있습니다. 또한, 고급 전류 흐름 및 EM 모델링용으로 추출된 회로를 명확하게 식별하기 위해 노드/에지를 표시하는 현재의 열 지도를 사용하여 결과를 디버깅할 수 있습니다.

머신 러닝 지원
머신 러닝 지원을 활용하면 누락된 시스템의 설계 약점을 식별하거나, 시간이 많이 소요되는 엄격한 수동 절차를 자동화하는 것과 같은 광범위한 애플리케이션들을 지원할 수 있습니다. 이는 지속적인 사전 시뮬레이션과 설계 데이터를 사용하여 다양한 설계 전반에 걸쳐 핵심적인 통찰력을 결합함으로써 수행할 수 있습니다.

포괄적인 동적 분석 커버리지
RedHawk-SC는 RTL 및 게이트 벡터, 기능 및 스캔 모드에 대한 스마트 벡터, 혼합 모드 시뮬레이션(벡터리스 + VCD), 스트레스 시스템 레벨 PDN, 파워 트랜션트 및 파워업 분석에 대한 주파수 인식 벡터리스와 같은 다양한 시뮬레이션 모드를 사용하여 SoC를 사인오프할 수 있도록 지원함으로써 가장 포괄적인 동적 분석 범위를 제공합니다.

RedHawk-SC는 시뮬레이션 벡터가 없는 상태에서 전력망의 약점을 효율적으로 식별할 수 있는 새로운 no-propagation-vectorless™(NPV) 동적 분석 접근 방식을 도입하였습니다. 이 접근 방식은 블록부터 풀칩에 이르기까지 모든 계층 구조 레벨에서 수백만, 수십억 개의 인스턴스 설계에 사용할 수 있습니다. NPV는 또한 여러 시나리오 세트를 생성하여 설계의 스위칭 범위를 높이는 동시에 전력 목표 및 분배를 유지하면서 셀 유형, 블록 및 매크로와 같은 다양한 전력 분배 체계를 지원하는 데도 사용될 수 있습니다. NPV를 사용하면 기존의 단일 시나리오 스위칭 범위를 10~15%에서 >90%로 늘려 수십 개의 시나리오를 사용할 수 있습니다.

RedHawk-SC는 큰 벡터의 자동 시간 슬라이싱을 수행하여 벡터의 일부를 병렬로 시뮬레이션하고 결과를 분석하여 단순화할 수 있습니다. 이를 통해 자동차 및 모바일 고객은 칩의 대규모 워크로드를 분석하고 런타임을 크게 개선할 수 있었습니다.

칩 패키지 공동 최적화
시스템 인지 칩 사인오프를 위한 패키지 및 보드를 모델링하고 고급 다중 다이 패키징 기술용 칩 인지 시스템 사인오프를 위한 칩 전력 및 열 모델링을 지원하여 칩 패키지 공동 최적화를 수행할 수 있습니다.

일렉트로마이그레이션 및 ESD 사인오프
RedHawk-SC는 고급 열 인지 EM 및 통계적 EM 예산 책정뿐만 아니라 HBM 및 CDM ESD 이벤트에 대한 포괄적인 정전기 방전(ESD) 분석 및 전력 및 신호 일렉트로마이그레이션(EM) 분석을 제공하며, 이는 16nm 미만의 설계를 위해 빠르게 해결해야 하는 안정성에 관한 문제입니다.

반도체로 입증된 사인오프 리더
RedHawk-SC는 SoC 전력 무결성 및 신뢰성 사인오프에 대한 반도체로 입증된 정확도로 잘 알려져 있으며 모든 제조 공정 기술에 대한 모든 주조업체의 인증을 통해 4nm/3nm까지 지원됩니다.

기능

  • 칩-패키지 동시 분석

    칩-패키지-시스템 동시 분석은 현재 독립적인 칩 및 패키지의 분석보다 뛰어난 시뮬레이션 정확도와 설계 세부 정보를 제공합니다.

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  • 열 인식 EM

    Redhawk는 열 무결성 및 열 인식 신뢰성 문제를 식별하며, 특히 자동차 애플리케이션에서 전력(누수), IR, 타이밍 및 일렉트로마이그레이션(EM)에 큰 영향을 줄 수 있습니다.

  • 용량 및 성능

    RedHawk은 첨단 DMP(Distributed Machine Processing) 기술을 사용하여 10억 개 이상의 인스턴스가 있는 설계를 시뮬레이션할 수 있는 용량과 성능을 제공합니다.

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  • 반도체로 검증된 사인오프 정확도

    FinFET 설계에서 일반적으로 발생하는 잡음 여유 감소 및 전압 강하 감소에 대해 파운드리 인증 정확도를 제공합니다.

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  • 타이밍에 대한 전력 잡음 영향

    RedHawk는 SPICE 기반 사인 오프 시뮬레이션에서 전체 칩 레벨 타이밍 영향 분석을 사용하여 클록 및 임계 경로에 대한 타이밍에서 동적 전압 강하의 영향을 파악하도록 도와줍니다.

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  • 첨단 IC 패키징의 무결성 및 신뢰성

    2.5-D 또는 3D 패키지 내에 칩을 캡슐화하여 전력, 성능 및 폼 팩터를 개선합니다. Redhawk은 2.5-D 및 3D 패키지 기준 유량에 대한 자격 인증을 받았습니다.

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