Cách Samsung Foundry Thúc đẩy Phát triển Thư viện Vi mạch 3nm với Các Công cụ Đặc điểm Nổi bật

Khi Samsung Foundry cần cung cấp thư viện sản xuất cho công nghệ quy trình 3nm tiên tiến của mình, công ty đã chuyển sang các giải pháp tự động hóa thiết kế điện tử tinh vi. Kết quả cho thấy công nghệ đặc trưng mới nhất của Cadence có thể rút ngắn đáng kể chu kỳ phát triển trong khi vẫn duy trì độ chính xác cần thiết cho các chất bán dẫn thế hệ tiếp theo.

Thách thức: Tốc độ mà không hy sinh chất lượng

Phát triển thư viện sản xuất cho các node tiên tiến đã từng đòi hỏi nhiều tài nguyên tính toán và chu kỳ xác nhận kéo dài. Các kỹ sư phải đặc trưng hóa vô số biến thể cell trên các mức điện áp, điều kiện quá trình và phạm vi nhiệt độ khác nhau. Mỗi vòng lặp thường yêu cầu các lần chạy riêng biệt, tiêu tốn nhiều thời gian và tài nguyên phần cứng. Đối với một nhà đúc khuôn cạnh tranh để đưa sản phẩm 3nm ra thị trường, nút thắt này đe dọa gây chậm trễ khả năng phục vụ khách hàng.

Đặc trưng hóa thống nhất biến đổi quy trình

Nhóm Samsung đã triển khai Liberate Trio Characterization Suite, một nền tảng thống nhất tổng hợp những gì trước đây yêu cầu nhiều quy trình song song. Thay vì quản lý các quá trình đặc trưng hóa danh nghĩa, phân tích thống kê và xác nhận riêng biệt, nền tảng này đã hợp nhất các chức năng này trong một môi trường tích hợp duy nhất.

Cách tiếp cận hợp nhất này mang lại lợi ích ngay lập tức:

• Tối ưu hóa chạy thông minh thông qua thuật toán học máy giảm tải tính toán cho các loại cell tiêu tốn nhiều tài nguyên nhất trong khi vẫn duy trì tiêu chuẩn độ chính xác
• Phủ sóng đa góc tự thích ứng tự động xác định và kiểm tra các kịch bản biến đổi quá trình quan trọng, loại bỏ các lần đặc trưng hóa không cần thiết
• Phân tích mạch chia sẻ qua nhiều góc PVT (điện áp, nhiệt độ, quá trình) ( giúp hệ thống tái sử dụng các phép tính thay vì nhân bản công sức

Tiết kiệm thời gian thông qua tự động hóa

Khả năng đặc trưng thống kê chứng tỏ là bước đột phá đặc biệt. Các phương pháp truyền thống yêu cầu kỹ sư phải xác định thủ công các tổ hợp góc và quản lý các lô mô phỏng riêng biệt. Nền tảng Cadence thích ứng thông minh các chiến lược kiểm tra dựa trên biến đổi quá trình, tự động tạo ra các định dạng xác nhận thư viện cần thiết.

Khả năng học máy còn tối ưu hóa phân bổ tài nguyên hơn nữa. Thay vì đặc trưng hóa mọi biến thể cell với cường độ tính toán giống nhau, các thuật toán ưu tiên độ chính xác ở những nơi quan trọng nhất, giảm thời gian chạy tổng thể cho các thành phần khó khăn trong khi vẫn duy trì tuân thủ các thông số kỹ thuật.

Kiến trúc sẵn sàng đám mây cho phép mở rộng quy mô

Tối ưu hóa dựa trên đám mây của bộ công cụ cho phép Samsung mở rộng đặc trưng hóa trên các trang tính tính toán phân tán lớn. Quản lý công việc mạnh mẽ, khả năng phục hồi tự động và các tính năng chạy gia tăng giúp nhóm tận dụng hạ tầng hiện có hiệu quả hơn so với các phương pháp truyền thống.

Ưu thế kiến trúc này đã chứng minh là quyết định cho các dự án thư viện lớn. Bằng cách phân phối khối lượng công việc qua nhiều hệ thống mà không cần can thiệp thủ công, Samsung đã giảm thời gian thực để hoàn thành các chiến dịch đặc trưng hóa toàn diện.

Ảnh hưởng đến thời gian ra thị trường

Lãnh đạo công nghệ thiết kế của Samsung nhận thấy sự phù hợp giữa các lợi ích về hiệu quả này và các mục tiêu chiến lược của họ. Khả năng cung cấp thư viện 3nm sẵn sàng sản xuất nhanh hơn các phương pháp cạnh tranh mang lại lợi thế cạnh tranh rõ rệt trong cuộc đua để phục vụ các thiết kế của khách hàng.

Bộ công cụ đặc trưng hóa đã chứng minh rằng sản xuất chất bán dẫn tiên tiến không còn yêu cầu phải chọn giữa tốc độ và độ chính xác. Thay vào đó, tự động hóa thông minh—kết hợp với dòng chảy thiết kế tích hợp chặt chẽ của nền tảng Liberate—giúp các nhà đúc khuôn đạt được cả hai cùng lúc.

Đối với ngành công nghiệp chất bán dẫn đang theo dõi cách tiếp cận của Samsung với công nghệ 3nm, trường hợp này minh họa cách các công cụ EDA thế hệ tiếp theo định hình lại kinh tế sản xuất và thúc đẩy nhanh quá trình từ phát triển quy trình đến sản xuất khách hàng.