Специальные виды анализа для современных ИС: вызовы нанометровых технологий и применение методов искусственного интеллекта

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В статье представлен обзор специальных видов анализа для современных ИС, которые учитывают такие эффекты, как падение напряжения в шинах питания, электромиграция и нарушение целостности сигналов. Рассмотрены методы реализации специальных видов анализа в инструментах проектирования, в том числе с применением машинного обучения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Стемпковский

ООО «Альфачип»

Автор, ответственный за переписку.
Email: stal@alphachip.ru

генеральный директор, д.т.н.

Россия

Е. Кожевников

ООО «Альфачип»

Email: kozhevnikov@alphachip.ru

главный специалист, к.ф.-м.н.

Россия

Е. Демидов

ООО «Альфачип»

Email: yevgeniy_demidov_1999@mail.ru

инженер

Россия

Р. Соловьев

ООО «Альфачип»

Email: roman.solovyev.zf@gmail.com

заместитель генерального директора по инновационной деятельности, д.т.н.

Россия

Д. Тельпухов

ООО «Альфачип»

Email: telpukhov@alphachip.ru

заместитель генерального директора по научной работе, д.т.н.

Россия

Л. Переверзев

ООО «Альфачип»

Email: leonidp@alphachip.ru

технический директор

Россия

В. Карташев

ООО «Альфачип»

Email: kartvlad2702@yandex.ru

инженер

Россия

В. Дождёв

Минпромторг РФ

Email: dozhdevvs@minprom.gov.ru

директор департамента цифровых технологий

Россия

И. Назаров

ООО «Альфачип»

Email: inazov2014@mail.ru

инженер

Россия

А. Третьяков

ООО «Альфачип»

Email: trealexnix@yandex.ru

инженер

Россия

Список литературы

  1. Current M.I. The Role of Ion Implantation in CMOS Scaling. Manuscript for proceedings of 25th International conference on the Application of Accelerators in Research and Industry (CAARI), August 12–17, 2018, Grapevine, TX USA.
  2. Yeap K.H., Sayago Hoyos J. Integrated Circuits/ Microchips // IntechOpen, Sept. 16, 2020.
  3. Shao M., Gao Y., Yuan L.P., Wong M.D.F. IR drop and Ground Bounce Awareness Timing Model // Proceedings of the IEEE Computer Society Annual Symposium on VLSI New Frontiers in VLSI Design. 2005.
  4. Демидов Е.Д., Столбиков Е.В. Статический анализ падения напряжения с использованием САПР с открытым кодом // Информационные технологии. Т. 30. Вып. 10. 2024. С. 515–519.
  5. Соловьев Р.А., Тельпухов Д.В., Демидов Е.Д., Шафеев И.И. Быстрый анализ статического IR drop эффекта на базе методов машинного обучения // Труды Института системного программирования РАН. Т. 35. Вып. 5. 2023. С. 127–144.
  6. Black J.R. Electromigration – a brief survey and some recent results // IEEE Transactions on Electron Devices (TED). 1969. Vol. 16. No. 4. PP. 338–347.
  7. Blech I.A. Electromigration in thin aluminum films on titanium nitride // J. Appl. Phys. 1976. Vol.47. No 4. PP.1203–1208.
  8. Lienig J. et al. Fundamentals of Electromigration-Aware Integrated Circuit Design // Institut für Feinwerktechnik und Elektronik-Design.
  9. Cheng Y.-L., Lee C.-Y., Huang Y.-L. Copper Metal for Semiconductor Interconnects, Noble and Precious Metals – Properties, Nanoscale Effects and Applications // InTech/ July 04. 2018.
  10. Cadence Voltus IC Power Integrity Solution User Guide, Product Version 18.13. March 2019.
  11. Liu F., Guo G., Ye Y., Wang Z., Fu W., Sheng W., Yu B. GraphCAD: Leveraging Graph Neural Networks for Accuracy Prediction Handling Crosstalk-affected Delays // Proceedings of the 2025 International Symposium on Physical Design. (2025, March). PP. 125–133.
  12. Назаров И.А., Третьяков А.Н., Карташев В.Ю. Разработка алгоритма расчета амплитуды помехи для анализа целостности сигналов // Материалы научно-технической конференции "Микроэлектроника и информатика – 2024". М.: МИЭТ. 2024. С. 146–150.
  13. Attaoui Y., Chentouf M., Ismaili Z.E.A.A., Elmourabit A. Machine Learning in VLSI Design: A Comprehensive Review. Journal of Integrated Circuits and Systems. 2024. 19(2), PP. 1–14.
  14. Zhigulin A., Rogozhinskiy M., Solovyev R., Telpukhov D., Levchenko N., Stempkovskiy A., Pereverzev L. Applying Machine Learning Methods to Signal Integrity Analysis. In 2024 Ivannikov Ispras Open Conference (ISPRAS) 2024. December (PP. 1–5). IEEE.
  15. Shan G., Li G., Wang Y., Xing C., Zheng Y., Yang Y. Application and prospect of artificial intelligence methods in signal integrity prediction and optimization of microsystems. Micromachines. 14(2): 344. 2023.
  16. Liang R. et al. Routing-free crosstalk prediction. In Proceedings of the 39th International Conference on Computer-Aided Design (2020, November) PP. 1–9.
  17. Hu J., Kahng A.B. The inevitability of AI infusion into design closure and signoff. In 2023 IEEE/ACM International Conference on Computer Aided Design (ICCAD) (2023, October). PP. 1–7.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Пример эквивалентной модели схемы для проведения статического IR-drop анализа

Скачать (122KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Матрицы для обучения ML-модели для предсказания результатов статического IR-drop анализа

Скачать (217KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Проявления электромиграции в токоведущих элементах ИС

Скачать (201KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Возникновение помехи в паре цепей «агрессора» и «жертвы»

Скачать (49KB)
Метаданные

© Стемпковский А., Кожевников Е., Демидов Е., Соловьев Р., Тельпухов Д., Переверзев Л., Карташев В., Дождёв В., Назаров И., Третьяков А., 2025