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Mixed Signal設計技術開発

株式会社半導体理工学研究センター
開発第2部 Mixed Signal開発室

 

 Mixed Signal 開発室では、フェイズ1(2006−2008年度)では、アナログIPのポストレイアウト検証環境整備をメインテーマとしてキーツール(SPICEシミュレーション、LPE、電源・基板雑音解析及び、ばらつき考慮アナログIP回路定数最適化)に関し定量的な評価解析を実施して来ました。 フェイズ2(2009年度−2010年度)に於いては、引き続きキーツールの評価解析に加え、後戻りをしないアナログ設計フロー構築をメインテーマに設定し、EDAベンダー、参加クライアント(6社)、及びアカデミアの協力体制のもと、Mixed Signal 開発室で開発推進していきます。

活動の狙い

 アナログ設計に於いては、プロセスの微細化、低電圧化に伴い、下記の現象が顕著になって来ています。
  1)ランダムばらつきの相対的な増大
  2)配線負荷が回路特性に与える影響の増大
  3)STIストレス、WELL近接効果によるデバイス特性の変動
  4)占有率ルールによるレイアウトの困難さの増大
  5)エレクトロマイグレーションに対する電流密度許容量の減少
  6)IR Dropの許容量の減少
 これらの影響が少ない世代に於いては、レイアウト設計は、回路設計の後、またはそれと並行に行っていました。 ところが、上記現象に関してはレイアウトに起因するものが多いため、レイアウトしたものが所望の特性を満足せずに、再度回路設計を行うケースが増大しています。 その結果として、アナログ設計期間が計画に比し長期化しています。 Mixed Signal 開発室では、このような大きな後戻りをできるだけ少なくする技術を開発することにより、アナログ設計期間を大幅に短縮する為のプロジェクトを推進していきます。

推進テーマ

 特に、回路・レイアウト設計を重点的に、以下4テーマを設定し、構築設計フローをSTARCAD-AMSと命名しバージョン管理し開発を推進していきます。
  1)回路・レイアウト協調設計技術
    −制約遵守回路・レイアウト設計技術、人手介入容易な自動化
  2)制約考慮設計技術
    −制約生成管理・検証技術
  3)階層間協調設計技術
    −トップ階層高速検証技術、ブロック外情報考慮ブロック設計技術
  4)プランニング技術
    −レイアウト後の特性見積技術 (信号・電源・基板雑音等)

活動計画

 2009年度では、STARCAD−AMS(後戻りをしないアナログ設計フロー)で要求される仕様を明確化し、EDAベンダーへの調査評価をもとに詳細フローを設定します。 また、ベース設計環境を定義し、STARCAD−AMSとの設計期間の差異を評価する為に、モチーフ回路を選定、設計し実証検証していきます。 2010年度では、ベース環境及びSTARCAD−AMSにおいて、モチーフ回路を用いた設計期間の定量的な評価解析を通し、必要なツールのエンハンスを行い、高品質で且つ設計期間の短縮を目指します。

 最後に、本プロジェクトに関してご意見、ご質問などありましたら担当まで連絡の程、宜しく願います。国内でのアナログ設計技術の更なる進展の為、ご支援、ご協力を宜しく願います。