Como a Samsung Foundry Acelerou o Desenvolvimento da Biblioteca de Chips de 3nm com Ferramentas Avançadas de Caracterização

Quando a Samsung Foundry precisou fornecer bibliotecas de produção para o seu avançado processo de 3nm, a empresa recorreu a soluções sofisticadas de automação de design eletrônico. O resultado demonstrou como a tecnologia de caracterização mais recente da Cadence poderia comprimir dramaticamente os ciclos de desenvolvimento, mantendo a precisão necessária para os semicondutores de próxima geração.

O Desafio: Velocidade Sem Compromisso

Desenvolver bibliotecas de produção para nós avançados tem tradicionalmente exigido recursos computacionais extensos e ciclos de validação longos. Os engenheiros devem caracterizar inúmeras variações de células em diferentes níveis de voltagem, condições de processo e faixas de temperatura. Cada iteração normalmente requeria execuções separadas, consumindo tempo e recursos de hardware significativos. Para uma foundry que compete para lançar produtos de 3nm no mercado, esse gargalo ameaçava atrasar a habilitação dos clientes.

Caracterização Unificada Transforma o Processo

A equipe da Samsung implementou o Liberate Trio Characterization Suite, uma plataforma unificada que consolidou o que anteriormente exigia múltiplos fluxos de trabalho paralelos. Em vez de gerenciar processos separados de caracterização nominal, análise estatística e validação, a plataforma unificou essas funções dentro de um ambiente integrado.

Essa abordagem consolidada trouxe benefícios imediatos:

• Otimização inteligente de execuções através de algoritmos de machine learning reduziu a carga computacional nos tipos de células mais intensivos, mantendo os padrões de precisão
• Cobertura adaptativa de múltiplos cenários de canto identificou e testou automaticamente variações críticas do processo, eliminando execuções de caracterização desnecessárias
• Análise compartilhada de circuitos em múltiplos cantos de processo-voltagem-temperatura (PVT) significou que o sistema reutilizou cálculos, em vez de duplicar esforços

Economia de Tempo Através da Automação

As capacidades de caracterização estatística mostraram-se particularmente transformadoras. Abordagens tradicionais exigiam que os engenheiros definissem manualmente combinações de cantos e gerenciassem lotes de simulação separados. A plataforma da Cadence adaptou inteligentemente suas estratégias de teste com base nas variações do processo, gerando automaticamente os formatos de validação da biblioteca necessários.

As capacidades de machine learning otimizaram ainda mais a alocação de recursos. Em vez de caracterizar cada variante de célula com a mesma intensidade computacional, os algoritmos priorizaram a precisão onde ela era mais importante, reduzindo o tempo total de execução em componentes desafiadores, enquanto mantinham a conformidade com as especificações.

Arquitetura Pronta para a Nuvem Permite Escalar

A otimização na nuvem da suíte permitiu que a Samsung escalasse a caracterização em grandes fazendas de computação distribuída. Gestão robusta de tarefas, capacidades automatizadas de recuperação e recursos de execução incremental significaram que a equipe pôde aproveitar a infraestrutura existente de forma mais eficiente do que os métodos tradicionais permitiam.

Essa vantagem arquitetônica foi decisiva para projetos de bibliotecas de grande porte. Ao distribuir cargas de trabalho entre múltiplos sistemas sem intervenção manual, a Samsung reduziu o tempo total necessário para completar campanhas de caracterização abrangentes.

Impacto no Time-to-Market

A liderança tecnológica em design da Samsung observou que esses ganhos de eficiência estavam alinhados com seus objetivos estratégicos. A capacidade de entregar bibliotecas de 3nm prontas para produção mais rapidamente do que metodologias concorrentes proporcionou uma vantagem competitiva significativa na corrida para habilitar os projetos dos clientes.

A suíte de caracterização demonstrou que a fabricação avançada de semicondutores não exige mais escolher entre velocidade e precisão. Em vez disso, a automação inteligente — combinada com os fluxos de design altamente integrados da plataforma Liberate — permite às foundries alcançar ambos simultaneamente.

Para a indústria de semicondutores que acompanha a abordagem da Samsung para habilitação de 3nm, o caso ilustra como as ferramentas de EDA de próxima geração estão remodelando a economia da manufatura e acelerando o caminho do desenvolvimento de processos até a produção do cliente.