Mixed-Signal-Simulation Mixed-Signal-ICs schneller verifizieren

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Mit der Mixed-Signal-Simulationsplattform Symphony Pro beschleunigt Siemens die Verifikation von Mixed-Signal-ICs. Die Plattform unterstützt Accellera und andere digitale Verifikationsmethoden für IC-Designs.

Siemens Digital Industries Software hat Symphony Pro entwickelt – eine Plattform für die Verifikation komplexer Mixed-Signal-SoCs. Die Pro-Version erweitert die robusten Verifikationsfunktionen der bekannten Symphony-Plattform. Damit sollen die neuen standardisierten Verifikationsmethoden von Accellera durch ein leistungsstarkes, umfassendes und intuitives visuelles Debug-Cockpit unterstützt werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen lässt sich damit laut Siemens eine Produktivitätssteigerung bis auf das Zehnfache erzielen.

Anwendungen aus den Bereichen Automobiltechnik, Bildverarbeitung, IoT, 5G sowie Computer- und Speichertechnik führen zu einer starken Nachfrage nach immer besseren analogen und Mixed-Signal-Inhalten in den SoCs der nächsten Generation. Mixed-Signal-ICs erlangen eine immer stärkere Verbreitung – sei es bei der Integration der analogen Signalkette mit dem Digital-Front-End (DFE) in 5G-Massiv-MIMO-Mobilfunkstationen, in digitalen HF-Sampling-Datenkonvertern für Radarsysteme, in Bildsensoren, bei denen analoge Pixel-Ausleseschaltungen mit einer digitalen Bildsignalverarbeitung kombiniert werden, oder bei der Versorgung von Computerressourcen in Datenzentren mit immer mehr Daten unter Verwendung fortgeschrittener Mixed-Signal-Schaltungen zur Bereitstellung von PAM4-Signalen. Für diese und andere hochentwickelte Anwendungen verringern Mixed-Signal-Schaltungen den Stromverbrauch, den Flächenbedarf und die Kosten bei gleichzeitiger Verbesserung der Leistungsdaten.

„Die funktionale Verifikation von Mixed-Signal-Schaltungen wird für unsere anspruchsvollen Designs, die für die Bildverarbeitung und die Automobilindustrie vorgesehen sind, immer entscheidender. Wir haben am Early-Access-Programm für Symphony Pro teilgenommen und konnten dank der erweiterten Debugging-Fähigkeiten und der problemlosen Unterstützung für Mehrschicht-Sandwich-Konfigurationen in Symphony Pro entscheidende Produktivitätssteigerungen erzielen“, erklärte Stephane Vivien, Senior CAD Manager, Imaging Division bei STMicroelectronics. „Wir freuen uns darauf, Symphony Pro als unsere Sign-Off-Lösung für derzeitige und künftige Mixed-Signal-Verifikationsprojekte einzusetzen.“

Schnelle Simulation für hoher Durchsätze

Die zunehmende Anwendung digitaler Steuerungs-, Kalibrierungs- und Signalverarbeitungstechniken in modernen Mixed-Signal-Chip-Architekturen führt zu einem Paradigmenwechsel bei der Methodik der Mixed-Signal-Verifikation hin zu Ansätzen mit immer stärkerer digitaler Orientierung. Die neue Symphony Pro-Plattform, die auf der Leistung der Visualisierungsplattformen Symphony und Questa von Siemens aufbaut, erweitert den schnellen Einsatz von Low-Power-Techniken, die auf den Industriestandards Universal Verification Methodology (UVM) und Unified Power Format (UPF) basieren, auf den Mixed-Signal-Bereich. Dazu bietet sie in einer einheitlichen Umgebung eine schnelle Simulationsleistung zur Erzielung außergewöhnlich hoher Durchsätze und Kapazitäten.

In modernen Mixed-Signal-SoCs sind analoge Schaltkreise zusammen mit Logik-Gattern integriert, die mit sehr hohen Taktraten arbeiten. Dieser hochfrequente bidirektionale Signalfluss an der Grenze zwischen Analog- und Digitalwelt erweitert die Möglichkeiten manueller Debug-Verfahren und hat einen Einfluss auf die Gesamtzeit bis zur Erzielung eines gewünschten Ergebnisses. Die Visualizer-MS-Umgebung von Symphony Pro bietet durch ihre umfassende Analyse, Automatisierung und Benutzerfreundlichkeit zur Erzielung einer höheren Produktivität ein nahtloses Debug-Erlebnis in allen Mixed-Signal-Designhierarchien.

Verkürzte Durchlaufzeiten: Stunden statt Tage

„Unsere energieeffizienten Hochleistungschips, die für das IoT entwickelt wurden, sind Mixed-Signal-Schaltungen mit einem umfangreichen Analoganteil. Um eine hohe Qualität zu gewährleisten, haben wir unsere digitale Verifikationsmethodik erweitert, so dass eine effektive Regression unserer Mixed-Signal-Designs möglich ist“, erklärte Jayanth Shreedhara, Senior CAD Manager bei Silicon Labs. „Die Mixed-Signal-Technologie des Symphony Pro Visualizers beschleunigte die Debug-Durchlaufzeit für unsere digitalen On-Top-UVM-Testsuites, verbesserte unsere Verifikationsproduktivität von Tagen auf Stunden und erhöhte unseren Abdeckungsquote deutlich.“

„Unsere Kunden entwickeln den Stand der Technik bei Mixed-Signal-SoC-Designs innerhalb eines breiten Anwendungsbereichs schnell weiter. Im Rahmen dieses Prozesses erhöhen sie ständig die Anforderungen an neue Innovationen in den EDA-Tools, die zum Design, zur Verifikation und zur Validierung solcher Chips erforderlich sind“, ergänzte Ravi Subramanian, Senior Vice President IC Verification bei Siemens Digital Industries Software. „Wir freuen uns, mit Symphony Pro eine Plattform bereitstellen zu können, die unsere bewährten AFS-, Questa- und Visualizer-Technologien kombiniert und auf Basis einer einheitlichen Mixed-Signal-Verifikationslösung unseren Kunden die Möglichkeit gibt, entscheidende Wettbewerbsvorteile umzusetzen.“

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