Semi-Conducteurs
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ANSYS pour les semi-conducteurs
Des conceptions FinFET avancées à faible puissance et des technologies 3D de pointe sont essentielles pour la conception de boîtiers de circuits intégrés (CI), en vue de fournir les mesures nécessaires sur la consommation électrique, la performance, l’espace et la fiabilité.
L’analyse multiphysiques est ainsi essentielle pour habiliter des systèmes électroniques sophistiqués et leur permettre un fonctionnement fiable tout au long de leur cycle de vie. Nous offrons à nos clients des simulations multiphysiques pour simultanément résoudre les difficultés en termes de puissance, de chaleur, de variabilité, de temps, d’électromagnétisme et de fiabilité, sur l’ensemble des puces, boîtiers et systèmes afin de favoriser la réussite du système du premier coup lors du passage au silicium.
Exemples d'applications
ANSYS RedHawk est la meilleure solution de simulation au monde pour analyser l’intégrité énergétique des systèmes sur puces (SOC). Les outils de simulation ANSYS vous permettent de modéliser les variations de la tension électrique de manière précise pour assurer la conformité, et de réduire l’impact global des interférences électriques dans le boîtier et le circuit.
Les cœurs semi-conducteurs soumis à la propriété intellectuelle (PI) sont des pièces essentielles de toute conception de système sur puce (SOC). ANSYS Totem offre un cadre complet pour la co-simulation des conceptions des circuits analogiques, mixtes et personnalisés. Totem fournit également une solution complète pour la modélisation et la simulation de l’injection, la propagation et le couplage de bruit, via le réseau électrique RLC, les RC substrat, et les réseaux RLC.
Les circuits intégrés empilés à la verticale (CI 3D) ont émergé comme solution avantageuse pour obtenir une meilleure performance dans un facteur de forme réduit avec des exigences de puissance plus faibles. La plateforme ANSYS RedHawk 3D-IC vous permet de simuler l’empilement de plusieurs CI à l’aide d’une intégration 2,5D et 3D et d’extraire des modèles de boîtiers précis durant les simulations sur l’intégrité énergétique et l’intégrité des signaux. RedHawk est la référence en termes de solutions d'intégrité énergétique et de fiabilité.
Pour l’Internet des objets et les technologies mobiles qui typiquement fonctionnent sur batteries, utilisant des CI qui nécessitent constamment une puissance de calcul plus importante dans des puces toujours plus petites, l’analyse de consommation électrique des circuits intégrés est la clé d’une conception réussie. ANSYS PowerArtist est une plateforme complète de conception de type RTL (register-transfer level ; transfert registre à registre) orientée consommation énergétique qui vous permet d’analyser, de déboguer et d’améliorer l’efficacité énergétique des CI de produits numériques.
Les grands systèmes sur puces (SOC) utilisant des technologies FinFET avancées réalisent de meilleures performances et obtiennent une plus grande densité dans un espace plus petit. Toutefois, un plus grand nombre de puces dans un boîtier plus petit produit une plus grande quantité de chaleur. Les outils de simulation et de modélisation ANSYS vous offrent la précision dont vous avez besoin pour vos analyses et vos simulations, afin d’assurer la meilleure performance dans les systèmes intégrés les plus complexes.
Les solutions ANSYS vous offrent accès à la plateforme de simulation la plus complète dans l’industrie de la modélisation de l’intégrité thermique, électrique et des signaux des puces, ainsi que des capacités de modélisation des boîtiers et de modélisation thermique de niveau système pour les systèmes modulables selon les puces. Les outils ANSYS RedHawk et ANSYS Icepak garantissent la performance optimale de votre conception de circuits intégrés ou de SOC.
Les cœurs numériques haute vitesse, les circuits analogiques, les modules de fréquence radio et les interfaces E/S étant intégrés sur le même CI, la propagation du bruit peut réduire l’efficacité du circuit et affecter son fonctionnement. La plateforme ANSYS Canyon Substrate Extension permet de modéliser la propagation du bruit à partir du cœur et du substrat, vous permettant de le réduire et d’optimiser votre conception avant l’étape de prototypage.
De plus en plus, les conceptions automobiles intègrent des multitudes de systèmes électroniques pour offrir sécurité, confort et une meilleure performance. Un plus grand nombre de ces systèmes sont intégrés et opérent simultanément, une mauvaise conception peut donc générer une augmentation de la température, des interférences électriques et magnétiques. La plateforme logicielle ANSYS garantit que l’intégrité de ces systèmes a été vérifiée et validée.
Les applications de calcul haute performance (HPC) mobiles et automobiles de nouvelle génération exigent l’utilisation de SOC de 7 nm pour fournir une plus grande fonctionnalité et une meilleure performance en utilisant une plus faible puissance. Selon Gartner, si on la compare à la technologie de 16 nm/14 nm, la puce de 7 nm offre une vitesse supérieure de 35 % en consommant 65 % moins de puissance et une densité 3,3 fois plus élevée. Par conséquent, malgré un coût énorme de 271 M USD, selon l’estimation de Gartner, pour concevoir une puce de 7 nm, les sociétés qui conçoivent des SOC qui peuvent tirer parti des économies d’échelle, continuent d’adopter cette technologie pour rester compétitifs. Avec des exigences agressives en termes de délai de commercialisation, tout cet investissement est gaspillé si le silicium est défaillant ou si la commercialisation est retardée. En d’autres termes, le coût d’un défaut au niveau de la conception est monumental. Découvrez comment les solutions ANSYS pour semi-conducteurs peuvent vous aider à assurer la réussite du passage au silicium du premier coup pour vos conceptions de puce de 7 nm.
Caractéristiques
Il existe une puce au cœur de chaque système électronique devant remplir diverses exigences contradictoires telles que de hautes performances, l’augmentation des fonctionnalités et le rendement énergétique, tout en restant fiable et à moindre coût. Le fait d'assurer le respect des exigences d'une puce en termes de rendement et d’intégrité énergétique, comme de fiabilité en tant que composant autonome et au sein d'un système électronique nécessite une méthodologie de conception de puce modulable selon le système. Ansys est le seul à proposer une suite de solutions multi-échelles et multiphysiques capable d'assister le flux de conception Puce-Boîtier-Système (CPS).
Le portefeuille de solutions d’efficacité énergétique, d’intégrité énergétique et de fiabilité pour semi-conducteurs Ansys est certifié ISO 26262 avec le niveau TCL1 (Tool Confidence Level 1, Niveau 1 de confiance de l’outil) Cette certification permet aux concepteurs de CI automobiles de se conformer à des exigences de sécurité rigoureuses pour les applications ADAS et autonomes. Les fabricants de puce auto peuvent tirer parti de la famille de simulations multiphysiques Ansys PowerArtist, Ansys Totem et Ansys RedHawk pour tous les projets de développement liés aux exigences de sécurité ISO 26262 à tout niveau d’intégrité de la sécurité automobile.
Étant donné que le coût de conception et de mise en œuvre d'un système sur une puce (System-on-Chip, SoC) est compris entre 50 et 200 millions de dollars, le silicium de première utilisation est indispensable. Les designers de CI ont besoin de la solution de simulation la plus précise possible et considèrent la certification des fonderies comme la meilleure preuve de précision. Les solutions de semi-conducteurs d'Ansys sont certifiées par toutes les principales fonderies depuis 2006.
Produits phares:
Les outils de simulation et de modélisation d'Ansys vous permettent d'effectuer des analyses préalables de réduction de la consommation pour les décisions de conception cruciales et de bénéficier d'une précision certifiée par les fonderies nécessaire à l'acceptation des CI.
RedHawk est la référence en termes de solutions d'alimentation et de fiabilité. Il peut mesurer avec précision l'énergie et la consommation d'une puce grâce à l'analyse de simulation de chute de tension pour le réseau d'approvisionnement en énergie (Power Delivery Network, PDN) tout entier, de la puce vers le boîtier, puis vers la carte.
Totem est une plateforme de simulation de la fiabilité et des interférences au niveau du transistor pour les modèles analogiques, numériques personnalisés ou à signal mixte.
PowerArtist est une solution complète de conception orientée consommation énergétique de type RTL (register-transfer level ; transfert registre à registre) prenant en compte la forme physique du produit qui dispose de fonctionnalités d'estimation de la consommation précoce, d'analyse de l'efficacité, de réduction et de régression en énergie. Elle permet de profiler la consommation d'applications réelles et d'effectuer des analyses thermiques et de l’intégrité énergétique du niveau RTL au niveau physique.
RaptorX est un nouveau logiciel de modélisation électromagnétique pré-LVS avec une capacité de moteur illimitée, combinée à des résultats de haute précision et des délais de modélisation ultra rapides.
Exalto est un logiciel d’extraction post-LVS RLCk puissant qui permet aux ingénieurs de conception des CI de prédire précisément les effets du couplage électromagnétique durant la phase d’acceptation.