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Quartz Rail是一款面向納米設計的、功能強大的簽核級解決方案。通過對軌道線和通路進行綜合完整的功率分析和規劃、電壓降分析、電壓降引發的延遲分析以及電子遷移分析,Quartz Rail 使得設計師能夠在他們的設計中保持功率完整性。Quartz Rail 既可以做為獨立運行的功率完整性工具,也能夠與捷碼的RTL-to-GDSII實施流程完全整合在一起,實現了構建即正確的線軌設計。
隨著通過電池供電的便攜式電子系統的應用範圍持續增長,推動了對某類數位積體電路(ICs)的需求,這類電路的特點是功率消耗保持在盡可能低的水平。在大型的、複雜的系統晶片(SoCs)實施可靠的功率網絡,同時無需犧牲器件性能,確保最小的功率損耗,成為當前最主要的設計挑戰。隨著器件特徵尺寸緊縮到90納米(nm)以下,諸如動態電壓降(IR)和溫度等因素的影響逐漸成為重要的設計權衡因素。這些因素也與諸如串擾(噪聲和延遲)等時序和信號完整性(SI)問題緊密相關。
傳統的功率和電壓降分析工具與實施工具運行在不同的環境下,通常在布局規劃後會引起多重耗時的設計迭代。缺乏準確的、前後環境分析能力也可能導致過度設計,繼而,將引發擁塞問題,從而導致不夠理想的晶片操作。
為了實現面積、功率、時序和SI效應的整體設計收斂,需要一個功率完整性解決方案。捷碼的Quartz Rail 就提供了諸如此類的解決方案,而且能夠與微捷碼的RTL-to-GDSII實施流程整合在一起。該系統貫穿整個設計實施流程,確保了對功率完整性的精確分析和管理,從而實現了迅速的收斂。

- 貫穿整個設計流程的面向功率和線軌分析的完整解決方案,最小化了功率完整性問題,並制約了布局規劃後的分析和修復。
- 通過綜合考慮解耦電容和管殼電感,瞬態分析解決了功耗的突變問題。
- 內置的功率分析能夠解決靜態的、動態的以及短路功率。
- 熱分析能力解決了溫度對洩漏功率的影響。
- 協同一致的時序、電壓降、功率和熱分析將設計迭代減少到最低水平。
- 面向開關電流波形和內部解耦電容的內置的特徵表徵功能增加了準確度。
- 確的存儲建模確保了整晶片範圍的、動態電壓降分析。
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- 以瞬態分析為基礎,面向解耦電容嵌入的智能引導,促進了洩漏功率的優化,改善了良率。
- 基於GUI(圖形用戶接口)的可視化和假設分析能力,確保了用戶能夠規劃並定義優化的功率網格配置。
- 準確的宏建模以及知識產權(IP)和軟宏功能塊提取充分利用了捷碼獨特的GlassBox™技術。
- 統一數據模型架構實現了速度和容量的改善,連同對分析數據的即時存取訪問,確保了自動的修正。
- 夠與行業標準的仿真軟體接口,支持標準的文件格式,包括預定義特徵的電源庫。
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靜態和動態的功率分析
Quartz Rail 提供了完善的靜態和動態功率損耗分析,並將分析結果可視化。其中包括靈活地定義.lib庫文件中的功率數據,通過基於網絡的切換因子定義的切換頻率(switching activity)規範,或者直接從諸如VCD文件等切換頻率文件中直接導出切換頻率規範。

瞬態電壓降分析確保了智能的解耦電容嵌入。
瞬態線軌分析
Quartz Rail能夠執行瞬態線軌分析,其中,可根據該時間段內任意的初始狀態和由時間決定的激勵來計算某個特定時間段內的電路行為。瞬態分析考慮了功率損耗突變以及由於功率浪涌引起的過調量和低於設定值的影響。瞬態分析在執行過程中,也考慮到了片上阻抗和電容的效應。 在封裝的RLC(電阻、電感、電容)信息上附加注解,以改善瞬態分析的準確度。Quartz Rail 提供了實時線上的特徵表徵,通過利用一個內置的SPICE引擎來捕獲切換電流波形和內部的解耦電容訊息。這一功能極大地改善了動態電壓降分析的準確度。
Quartz Rail 支持非矢量的瞬態分析,通過運行蒙特卡洛(Monte Carlo)仿真,根據邊界條件和佔空系數傳播,在時序窗口內自動地生成內部佔空系數。Quartz Rail 支持基於域的多電壓域(multi-Vdd)設計的功率和電壓降分析。
熱量分布圖分析解決了溫度對洩漏功率的影響。
內置的熱量分析
Quartz Rail 中內置的溫度分析能夠精確地計算出晶片上的溫度分布,這些溫度來自於門極電路的功率消耗以及基板的熱傳導。由於溫度將影響器件的可靠性、洩漏電流以及開關性能,因此熱效應的分析是至關重要的。Quartz Rail 能夠同時滿足時序、串擾、功率、電壓降以及熱效應的需求,將設計迭代的次數降低到最小。

熱量分布圖分析考慮了溫度對洩漏功率的影響。
GUI (圖形用戶接口)和增強的分析
Quartz Rail提供了功率和電流密度的各種視圖,以及熱量和電壓降分布圖。設計師們能夠利用來自這些分布圖的反饋,對功率網格和通路結構做出必要的變更,以確保最優化的功率分布。
Quartz Rail 充分利用了捷碼的統一數據模型,實現了對熱點或功率分布圖上電壓降的直接交叉探測,或者生成會引起問題的平面布局圖報告。這一功能使得用戶能夠加強實時在線查找並修復功率和電壓降問題。
宏建模的提取 Quartz Rail 中包括先進的、準確的宏建模技術,以實現對線軌網絡的模型構建,代表了諸如知識產權(IP)和軟宏塊等各種設計組件。與電流和功率特徵相關聯的模型能夠從.lib 庫文件中自動提取。
同時,Quartz Rail 也充分利用捷碼功能強大的、獨一無二的GlassBox 提取技術,以實現軟宏的建模。這一功能提供了實實在在的數據量銳減,減少率高達90%,確保了大規模(超過2千萬門極電路)層次化設計的快速分析和收斂。
精簡的線軌分析流程確保了可靠的、迅速的收斂
Quartz Rail 系統中內置的提取功能,能夠實現準確的寄生網絡提取,用於靜態和動態電壓降分析。該功能形成了一個線性的由電流和電壓源組成的平衡系統,能夠準確地、迅速地分析電壓降影響。用戶能夠修改和分析網絡以定位浮動網絡或電源焊點引腳,並查詢網絡上各類節點的電流。
同時,Quartz Rail 也能夠與Talus™ Power緊密整合在一起,從而在貫穿整個設計流程中實現功率的最小化和最優化。捷碼獨特的結構基於專利的統一數據模型,允許各類分析引擎從獨立的、位於存儲器的表示中訪問設計和分析數據。這使得設計師能夠在設計的任意階段分析複雜的、相互依賴的電壓降、時序、溫度和功率之間的互相影響,進而使他們能夠在設計的早期階段採取必要的措施來規避這些問題。Quartz Rail 也是一款可以獨立運行的產品。可用於第三方流程,以實現簽核水平的功率和電壓降分析。
主要特點: |