模拟验证的重大突破:Mach42与Cadence合作创新
03/31/2025, 01:00 PM UTC
模拟验证的重大进展An Important Advance in Analog Verification
➀ 慧荣科技的发现平台利用机器学习创建代理模型,实现快速电路设计探索,无需完整SPICE模拟。
➁ 该平台目标准确率达到90%,允许快速迭代,同时保留最终确认时进行完整准确性的选项。
➂ 慧荣科技正在与Cadence合作开发Spectre,并计划开发Verilog-A模型,这将显著增强模拟-数字设计验证。
➀ Mach42的发现平台利用机器学习创建一个代理模型,以实现更快的电路设计探索,而无需进行完整的SPICE模拟。
➁ 平台的目标是达到90%的准确率,允许快速迭代,同时保留在最终确认时进行完整准确性的选项。
➂ Mach42正在与Cadence合作开发Spectre,并计划开发Verilog-A模型,这可能会显著增强模拟-数字设计验证。
在模拟设计领域,创新步伐缓慢,这并非因为设计师缺乏更好的方法,也不是设计技术创新者缺乏努力和想法,而是因为该领域极具挑战性。连续时间和信号,以及环境/工艺特性的变化,构成了一个多维空间,设计师必须证明设计的稳定性和性能。
抽象似乎是一个显而易见的答案,但找到一个可行的解决方案并不容易。Mach42提供了一个基于机器学习的解决方案,这可能正是设计师一直在寻找的突破。
模拟验证的难点在于,验证设计正确性的参考引擎是SPICE,它非常准确但执行速度慢。尽管最近在性能方面有所提升,但模拟器的速度只是问题的一部分。在模拟一个模拟设计时,需要运行在广泛的工艺参数和环境条件下,以验证其行为。这些模拟以蒙特卡洛(MC)分析或最近的缩放sigma抽样(SSS)的形式进行采样,这是当前的最佳实践。这些分析需要大量的计算资源或运行时间来处理多维采样网格,其中工艺参数、电压、电流、RLC、温度等可以在最小值、最大值和标称值之间变化。
Mach42的发现平台通过机器学习方法构建代理模型,结合现有模拟运行结果以及额外的运行结果来驱动AI架构的训练。经过初始的模拟运行或SPICE运行训练,Mach42提出了他们方法中的两个重要创新。这包括在模型中高方差区域周围进行主动学习以提高准确度,以及可重构的神经网络架构,以引导90%的模型准确度,或者允许用户为了更高的准确度而施加更大的压力。
Mach42正在利用他们在生产中已经应用于非常不同领域的机器学习技术(核聚变),因此他们在模拟应用方面有一个很好的起点。他们告诉我,发现平台已经与多个客户进行了积极的评估。Mach42还与Cadence在Spectre上建立了合作关系。
这一切看起来都非常令人鼓舞。令人鼓舞的是,该公司正在开发在这个流程中构建Verilog-A模型。这对于AMS设计师来说自然是件好事,但也指向了开发RNM模型的可能性,这些模型可以用于数字验证,特别是在与硬件加速器一起使用时。这将是一个重大进步,因为据我所知,开发此类模型仍然是模拟设计团队的一个障碍。一种自动跳过这个障碍的方法可能会打开在模拟-数字之间进行广泛AMS测试的大门。
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