Keysight/Synopsys/Ansys共推台積電4nm RF FinFET製程參考流程

2023 年 10 月 05 日

是德科技(Keysight)、新思科技(Synopsys)和Ansys宣布為台積電最先進的4奈米射頻(RF)FinFET製程技術TSMC N4P RF推出全新的參考設計流程。該參考流程基於Synopsys客製化設計系列家族(Synopsys Custom Design Family),並整合了Ansys多物理平台,為尋求具有更高預測準確度和生產力的開放式射頻設計環境的客戶,提供完整的射頻設計解決方案。

下一代無線系統具有更高的頻寬、更多連接的裝置、較低的延遲和更廣泛的覆蓋範圍。用於無線數據傳輸的射頻整合電路(如收發器和射頻前端組件)的設計複雜性不斷增加。較高的電路頻率、較小的特徵尺寸和複雜的版面相依效應使得高速設計物理學具有挑戰性,需要更準確和全面的建模和模擬,以達到最高的效能和穩健的產品可靠度。

台積電4nm射頻(RF)設計參考流程在Synopsys Custom Compiler設計和版面環境中改善了設計迭代時間和版面生產力。參考設計流程的認證包括對台積電的4奈米RF製程設計套件(PDK)進行嚴格驗證,使用關鍵設計組件,包括次6GHz低噪聲放大器(LNAs)和LC調諧電壓控制振盪器(LC VCOs)。該參考流程可實現高效的被動元件合成、EM模型提取、考慮熱效應的電遷移分析(包括裝置金屬),以及具有正確處理電感器電路(Circuit Under Inductor, CUI)結構的後版面提取。

除了Synopsys Custom Compiler,參考流程也整合Synopsys PrimeSim模擬工具和PrimeSim可靠度環境,提供最終簽署準確的電路模擬效能,以及Synopsys IC Validator和Synopsys StarRC提供的電路實體驗證和萃取解決方案。

此外,Ansys Totem提供考慮熱效應的電遷移驗證和電源完整性分析(EM/IR)。RaptorX和Exalto提供電磁建模,具有獨特的電路底下電感結構(CUI)功能,可實現面積和成本的顯著降低,最高可達50%。VeloceRF提供全自動的矽晶版面合成,適用於電磁元件,包括多層電感螺旋、平衡器/變壓器和傳輸線,以實現最高的電路效能和準確性。

Keysight PathWave ADS RFPro則提供快速、互動式的電磁-電路共模擬和分析,以在開發週期的早期找出並修正與版面相依效應相關的問題。PathWave RFIC設計(GoldenGate)支援在晶片早期設計和驗證過程中進行協調平衡模擬。

Keysight EDA的副總裁兼總經理Niels Faché表示,Keysight、Synopsys和Ansys已經與台積電擴展他們在射頻設計方面的戰略技術合作,以為先進的4奈米射頻技術提供更高水準的解決方案。射頻設計師正努力使用不適用於當今5G/6G片上系統和射頻子系統設計的舊一代解決方案和流程,新的版面相關效應使得必須具備詳細模擬和準確簽署建模的能力成為必要。其他商業工具和工作流程並非總是包含這些最新的晶圓廠需求,並且通常缺乏對具有數百個耦合信號端口的現代模擬設計進行建模的能力。

Synopsys EDA部門的副總裁兼戰略與產品管理負責人Sanjay Bali表示,Synopsys、Ansys 和Keysight整合了數十年在定制模擬、射頻和多物理設計方面的專業知識,以降低風險並加速共同客戶的成功。Synopsys與Ansys和Keysight在新的射頻設計參考流程上的最新合作,支援台積電先進的4奈米製程,提供了開放且最佳化的流程,為先進的5G/6G無線系統提供卓越的成果品質。

Ansys電子、半導體、光學業務的副總裁兼總經理John Lee表示,多物理問題為Ansys客戶帶來了新的挑戰,需要在射頻頻率逐漸升至毫米波和THz範圍時,最佳化功率、面積、可靠度和效能。首次客戶成功取決於在設計流程中應用最佳解決方案。Ansys正在與Keysight和Synopsys合作,與台積電密切合作,將電源完整性和電磁建模技術應用於定制設計流程,以滿足高速電路設計人員的需求。

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