UTMOST IV SPICE オプティミゼーション・モジュール シルバコ・ジャパン テクノロジー・セミナー Spring 2007 飯野 由久 UTMOST IVアーキテクチャ UTMOST IV はデータベースを採用：UTMOST III、競合製品で は個別の設定ファイル、データファイルにもとづく GUI オプティミゼーション モジュール 測定器 データ 取得 UTMOST IV フィット モジュール データベース インターフェース データベース UTMOST IV SPICE モデル -2- 抽出 パラメータ オプティミゼーション・モジュール UTMOST IV オプティミゼーション・ターゲット数は無制限 マクロモデルに完全対応 一連の先進オプティミゼーション・アルゴリズム 高速SmartSpice インターフェース モデリング対象テクノロジーからの独立 柔軟性のあるデータ形式 64ビット リレーショナル・データベースの採用 -3- UTMOST IVオプティミゼーション・モジュール：アーキテクチャ 入力 出力 SPICEシミュレータ 測定データ （DC、 CAP、 RF、 Noise、 他） TCADシミュレーション データ UTMOST IV SPICEモデリング ソフトウェア データ表示 Firebirdリレーショナル データベース UTMOST IV SPICEモデル パラメータ -4- UTMOST IVプロジェクト：データ、オプティミゼーションの設定 UTMOST IV -5- 複数のオプティマイズ・ターゲット－１ どの様なデータ組み合わせでもオプティマイズの対象 UTMOST IV -6- 複数のオプティマイズ・ターゲット－２ 温度、DC／ACの混在、複数ロット／ウェハー間データ UTMOST IV -7- 一連の先進オプティミゼーション・アルゴリズム ローカル・オプティマイザ（従来）は高速ではあるが、適切 な初期値が必要 Levenberg Marquartz Hooke-Jeeves グローバル （次世代）オプティマイザはより多くの繰り返し が必要、だがその条件設定はゆるい UTMOST IV Genetic Algorithm Simulated Annealing Parallel Tempering Differential Evolution -8- オプティマイザの選択、設定は容易 UTMOST IV -9- ラバーバンド（Rubberband）オプティマイズ機能 パラメータ数に制限なし UTMOST IV - 10 - ラバーバンド（Rubberband）オプティマイズ機能－２ 複数モデルのパラメータを同時にオプティマイズ可能 UTMOST IV - 11 - マクロモデルのオプティミゼーション マクロモデル定義に用いるネットリストに制限はなし マクロモデル中の全てのパラメータを同時にオプティマイズ、ラ バーバンド可能 UTMOST IV - 12 - 高速SmartSpiceインターフェース 高性能、柔軟なSmartSpiceによるシミュレーション 高速APIインターフェースでごく短時間でシミュレーション完了 AMD Athlon64 X2 4800で、１秒間に８０回のDCシミュレーション コンパクトモデルではなくマクロモデルであっても、シミュレー ション時間のロスはない 一般的なLDMOSマクロモデルでのオプティミゼーション UTMOST III： 約 1.5 - 2.0 時間 UTMOST IV： 約 2-3 分 UTMOST IV - 13 - ModelLibで効率改善 UTMOST IV内部にモデルは書き込まれていない モデル情報はSmartSpice内のModelLibより提供 SPICEシミュレータとパラメータ抽出ツール間の相違解消が 可能 SmartSpiceのどのような新しいモデルでもUTMOST IVで即 座に使用可能 インターネット上のWebによるモデルの提供、アップデート UTMOST IV - 14 - モデルライブラリ モデル数、タイプの制限はなし インポート、イクスポート UTMOST IV - 15 - モデルのカスタマイズと新モデルの開発環境 UTMOST IV 式によるモデル・パラメータ表現 スケーラブルなカスタム・マクロモデル作成 SmartSpiceモデル開発環境による独自SPICE モデル開発 新たなモデル、パラメータを追加しUTMOST IVで検証、並行し てパラメータ抽出手順確立が可能 - 16 - モデルが対象とするテクノロジーとは関連しない UTMOST III や他社製品のようなBIP、MOS、SOIと言った SPICEモデル毎のモジュールなし デバイスノード数制限なし 半導体デバイスの全てのタイプに対応 SmartSpice経由でSpiceモデルタイプに対応 UTMOST IV - 17 - 柔軟なデータ形式 UTMOST III ログファ イルからのデータセ ットのインポート UTMOST IV データ ファイルによる柔軟 なデータセットのイン ポート データが等間隔で ある必要はない リニア、ログスケール のスイープ、リスト形 式に対応 UTMOST IV - 18 - 64ビット リレーショナル・データベース マルチユーザ、マルチアクセス可能なFirebird 64ビットデータベース データの共有、ストア UTMOST IV - 19 - サーチ・エディタ データベースのサーチによるデータ取り出し、情報共有 UTMOST IV - 20 - UTMOST IVプロジェクトのアクセス・コントロール プロジェクトのアクセス設定 UTMOST IV - 21 - まとめ UTMOST IVオプティミゼーション・モジュールではデータ ベース環境を提供し、アナログ、ミックスド・シグナル、RF 用高精度、高品質のSPICEモデル、マクロモデル作成が 可能 UTMOST IVによりUTMOST III、他社製品では容易では なかった、又は困難であったパラメータ抽出が可能 次世代SPICEモデルによるナノメータ CMOS (HiSIM, PSP, Dual Gate, BSIM, etc.) 複雑なパワーMOS/Bipolarマクロモデル 受動素子、アクティブRF マクロモデル（varactor、 inductor、他) の S-パラメータ・オプティミゼーション UTMOST IVによりSPICE用デバイス・モデル開発とパラ メータ抽出技術の並行開発がはじめて可能 UTMOST IV - 22 -
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