Cómo Samsung Foundry Aceleró el Desarrollo de la Biblioteca de Chips de 3nm con Herramientas de Caracterización Avanzadas

Cuando Samsung Foundry necesitaba entregar bibliotecas de producción para su avanzado proceso de 3nm, la compañía recurrió a soluciones sofisticadas de automatización del diseño electrónico. El resultado mostró cómo la tecnología de caracterización más reciente de Cadence podía comprimir drásticamente los ciclos de desarrollo manteniendo la precisión requerida para los semiconductores de próxima generación.

El desafío: velocidad sin compromisos

El desarrollo de bibliotecas de producción para nodos avanzados ha requerido tradicionalmente recursos computacionales extensos y largos ciclos de validación. Los ingenieros deben caracterizar innumerables variaciones de celdas en diferentes niveles de voltaje, condiciones de proceso y rangos de temperatura. Cada iteración generalmente requería ejecuciones separadas, consumiendo tiempo y recursos de hardware significativos. Para una fundición que compite por llevar productos de 3nm al mercado, este cuello de botella amenazaba con retrasar la habilitación para el cliente.

La caracterización unificada transforma el proceso

El equipo de Samsung implementó la Liberate Trio Characterization Suite, una plataforma unificada que consolidó lo que anteriormente requería múltiples flujos de trabajo paralelos. En lugar de gestionar procesos separados de caracterización nominal, análisis estadístico y validación, la plataforma unificó estas funciones en un entorno integrado único.

Este enfoque consolidado aportó beneficios inmediatos:

• Optimización inteligente de ejecuciones mediante algoritmos de aprendizaje automático que redujeron la carga computacional en los tipos de celdas más intensivos en recursos, manteniendo los estándares de precisión
• Cobertura adaptativa de múltiples esquinas identificó y probó automáticamente escenarios críticos de variación del proceso, eliminando ejecuciones de caracterización innecesarias
• Análisis compartido de circuitos en múltiples esquinas (PVT) de proceso-voltaje-temperatura significó que el sistema reutilizó cálculos en lugar de duplicar esfuerzos

Ahorros en tiempo mediante automatización

Las capacidades de caracterización estadística demostraron ser particularmente transformadoras. Los enfoques tradicionales requerían que los ingenieros definieran manualmente combinaciones de esquinas y gestionaran lotes de simulación separados. La plataforma de Cadence adaptó inteligentemente sus estrategias de prueba en función de las variaciones del proceso, generando automáticamente los formatos necesarios para la validación de bibliotecas.

Las capacidades de aprendizaje automático optimizaron aún más la asignación de recursos. En lugar de caracterizar cada variante de celda con la misma intensidad computacional, los algoritmos priorizaron la precisión donde más importaba, reduciendo el tiempo total en componentes desafiantes sin comprometer el cumplimiento de las especificaciones.

Arquitectura lista para la nube que permite escalar

La optimización en la nube de la suite permitió a Samsung escalar la caracterización en grandes granjas de computación distribuidas. La gestión robusta de trabajos, las capacidades de recuperación automática y las funciones de ejecución incremental permitieron al equipo aprovechar la infraestructura existente de manera más efectiva que los enfoques tradicionales.

Esta ventaja arquitectónica resultó decisiva para proyectos de bibliotecas grandes. Al distribuir las cargas de trabajo en múltiples sistemas sin intervención manual, Samsung redujo el tiempo total necesario para completar campañas de caracterización exhaustivas.

Impacto en el tiempo de comercialización

El liderazgo en tecnología de diseño de Samsung observó que estas ganancias de eficiencia estaban alineadas con sus objetivos estratégicos. La capacidad de entregar bibliotecas de 3nm listas para producción más rápido que las metodologías competidoras proporcionó una ventaja competitiva significativa en la carrera por habilitar los diseños de los clientes.

La suite de caracterización demostró que la fabricación avanzada de semiconductores ya no requiere elegir entre velocidad y precisión. En cambio, la automatización inteligente—combinada con los flujos de diseño estrechamente integrados de la plataforma Liberate—permite a las fundiciones lograr ambos aspectos simultáneamente.

Para la industria de semiconductores que observa el enfoque de Samsung para la habilitación de 3nm, el caso ilustra cómo las herramientas EDA de próxima generación están transformando la economía de fabricación y acelerando el camino desde el desarrollo del proceso hasta la producción para el cliente.