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Multiphysics Fusion Synopsys integriert Multiphysik-Analysen direkt in das Chipdesign

Von Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter 2 min Lesedauer

Anbieter zum Thema

SYNOPSYS GmbH
Comsol Multiphysics GmbH
RECOM Power GmbH
Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd.

Mit der Multiphysics Fusion will Synopsys die Silos zwischen logischem Chipdesign und physikalischer Simulation aufbrechen. Durch die tiefe Integration von Ansys-Technologien können Entwickler thermische, elektromagnetische und Power-Effekte im Workflow optimieren. Damit soll sich das kritische Design-Closure beschleunigen.

Synopsys setzt auf systembewusstes Co-Design statt Overdesign. (Bild: Synopsys)
Synopsys setzt auf systembewusstes Co-Design statt Overdesign.
(Bild: Synopsys)

In der Ära von Multi-Die-Architekturen und KI-Beschleunigern stoßen klassische Design-Methoden an ihre Grenzen. Physikalische Effekte wie Signal- und Power-Integrität, thermische Hotspots und elektromagnetische Wechselwirkungen lassen sich nicht mehr isoliert betrachten. Synopsys hat darauf nun mit der der Multiphysics Fusion reagiert. Zielt ist es, ein systembewusstes Co-Design, das den bisherigen Sicherheitsabstand, das oft teure Overdesign, durch präzise Simulationen ersetzt.

3-fach schnelleres Timing und 10-fache Beschleunigung

Das neue Portfolio verknüpft die KI-gestützten EDA-Werkzeuge von Synopsys mit den Golden-Signoff-Analysen von Ansys. Die Ergebnisse aus ersten Kundeneinsätzen bei Branchengrößen wie Nvidia, Samsung Foundry und Cisco sind beeindruckend: Die SPICE-genaue Multiphysik-Timing-Analyse läuft bis zu dreimal schneller ab als bisher. Noch deutlicher ist der Vorsprung bei der sogenannten Design Closure, also dem finalen Abschluss des Chip-Entwurfs, die um das bis zu Zehnfache verkürzt werden kann.

GPU-Beschleunigung dank Nvidia

Ein technischer Treiber hinter der Performance ist der Einsatz von GPU-Beschleunigung. Verwendet werden die Nvidia-CUDA-X-Bibliotheken (wie cuDSS), mit denen sich komplexe Rechenvorgänge für die elektromagnetische und thermische Analyse parallelisieren lassen. Laut Nvidia ermöglicht das eine bis zu 13-fache Beschleunigung bei kritischen Power-Integrity-Workloads.

Fokus auf Multi-Die und Analog-Design

Besonders für Entwickler von Multi-Die-Systemen (Chiplets) bietet die Plattform entscheidende Vorteile. Der „3DIC Compiler“ von Synopsys arbeitet nun Hand in Hand mit den thermischen und mechanischen Analysetools von Ansys. Dadurch entstehen bereits in der frühen Explorationsphase Systemerkenntnisse, die später teure Redesigns verhindern. Auch im analogen Bereich und bei der photonischen Integration (Co-Packaged Optics) ermöglicht die Lösung einen durchgängigen Workflow vom Schaltplan bis zum physikalischen Signoff.

Für Engineering-Teams bedeutet die Verfügbarkeit dieser Multiphysics-Lösungen, dass die Trennung zwischen logischer Welt und physikalischer Realität aufgehoben wird. Durch die verbesserte Vorhersagbarkeit können PPA-Ziele (Power, Performance, Area) aggressiver gesteckt und die Time-to-Market für komplexe Hochleistungs-Chips signifikant verkürzt werden. (heh)

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