善用云算力加速 IC 设计可靠性验证
云计算成应对可靠性验证算力峰值的弹性方案
在快速迭代的工业和消费产品中,IC 设计公司深知按时或提前推向市场对竞争成败至关重要。但产品上市后的性能表现同样关键。产品上市却因无法兑现广告承诺的性能或寿命而失败,是企业最不愿面对的噩梦。
因此,可靠性验证已成 IC 设计验证流程必不可少环节。随着工艺节点推进至最先进节点,静电放电(ESD)和锁定保护等可靠性问题的范围和复杂度大幅增长(图 1)。响应此需求,大多数晶圆厂提供可靠性设计规则,由 EDA 公司通过自动化可靠性验证工具和检查实现。

图 1. 工艺节点演进下检查数量复杂度与 ESD 路径密度增长。
自动化 IC 设计验证同其他形式一样,运行可靠性验证流程需时间和资源……有时超出公司自有能力。并非每家公司都能获取并管理足够的本地算力资源以按时完成可靠性验证。幸运的是,现在有了另一个答案——云计算。
利用第三方云算力资源满足“峰值需求”期(用晶圆厂规则库全芯片验证)是一种可扩展、可持续的及时验证方法。但企业需要清晰理解云计算的需求、限制和成本,以便在采用云技术选项时做出明智的成本/收益决策。
使用云服务器时,按服务器数量、机型等级、总使用时长计费。最优云服务器数量和配置取决于:运行的可靠性验证流程类型、使用的 EDA 工具、设计规模、流片时间表、公司愿/能在云访问上投入的预算。
为演示云端运行可靠性验证流程的潜在收益,我们在一款全芯片 SoC 设计上,使用 Siemens EDA Calibre PERC 可靠性验证流程,配合主流商业云服务商进行了系列实验。同一 Calibre PERC 流程(相同 SoC 设计和规则库)在不同数量云服务器上各运行三次:
- 1 台云服务器(16 物理核心),使用 Calibre 多线程(MT)技术
- 5 台云服务器(每台 16 物理核心),使用 Calibre 灵活 MT (MTflex) 技术。组织为 1 主 + 4 从
- 51 台云服务器(每台 16 物理核心),使用 Calibre MTflex 技术。组织为 1 主 + 50 从
记录各流程运行时间并对比(图 2)。1 台、5 台、51 台服务器下,Calibre PERC 运行分别耗时 106 小时、31 小时、9.5 小时。此外,MTflex 运行内存较单机 MT 运行降低 10%。
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工业技术