A mesure que les circuits se complexifient et que les transistors et leurs domaines de puissance se multiplient sur les puces, il devient de plus en plus nécessaire – et complexe ! – de s’assurer que chaque portion du circuit est correctement alimentée. En particulier, les concepteurs doivent se prémunir contre les chutes de tension (IR) qui témoignent d’une alimentation insuffisante pour répondre à une charge ponctuelle, et contre le phénomène d’électromigration (EM) qui endommage les liaisons dans lesquelles circulent les électrons au sein du circuit. . « Mais, jusqu’à présent, les outils disponibles peinaient à automatiser l’analyse EM/IR dans le domaine analogique et à combiner les analyses analogique et numérique à grande échelle » estime Joe Davis, responsable des produits Calibre et EM/IR chez Siemens Digital Industries Software, ex-Mentor Graphics. Sont directement visés les logiciels Voltus et Voltus-Fi de Cadence, et RedHakw-SC et Totem-SC d’Ansys.
A contrario, Siemens a conçu dès le départ son nouvel outil d’analyse d’intégrité d’alimentation mPower à destination des circuits mêlant analogique et numérique, et même des modules multipuces 2,5D ou 3D. Et ce quel que soit le nombre de transistors, dans des géométries de gravure allant jusqu’au 5nm (l’extension au 3nm étant en cours de développement) auprès de multiples fondeurs.
L’analyse statique et dynamique EM/IR de mPower s’adapte à toutes les tailles de transistors. Elle peut être modulée selon les besoins des concepteurs : avant d’envoyer un circuit en fabrication, une analyse dynamique extrêmement détaillée de l’ensemble du circuit est bien sûr requise, mais, durant la phase de conception, des itérations plus rapides peuvent être lancées à partir de simulations Spice par blocs.
La partie numérique de mPower supporte également différents types de modèles (notamment pour les cellules mémoires), selon que l’utilisateur souhaite privilégier la précision des résultats ou la rapidité de simulation. Par exemple, la simulation EM/IR vectorielle peut s’effectuer au niveau porte ou au niveau RTL, ce dernier étant plus rapide et économe en ressources de calcul.
