以一胜多，NanoSpice成为这家SOC厂商最信任的仿真器
2019-01-16
SoC可以有效地降低电子/信息系统产品的开发成本，缩短开发周期，提高产品的竞争力，其中集成了CPU、GPU、FPGA等高端通用芯片。以现在越来越火的FPGA为例，它让集成电路的设计可以按照需求进行配置且兼顾通用性和功效比，近年来在通用级消费类终端和专业级局端服务器上大行其道，又由于它可以同时进行数据并行和任务并行计算，在航空航天、国防、高性能计算、医疗、通信等行业得以广泛应用。
面对如此庞大的市场需求，SOC厂商需要让芯片的成本和功耗更低，性能更高，这就意味着芯片的设计日趋复杂，集成度越来越高，时序收敛问题日益突出。同时，由于高性能通用芯片往往采用先进的工艺节点以提升集成度和速度，电源供电电压越来越低，工艺的随机扰动变大，留给设计师的设计余量越来越小。由此，电路仿真器的重要性特别是其对精度、速度、容量以及良率的处理能力水涨船高。
一家SoC厂商通过采用概伦电子新一代大容量、高精度、高性能并行SPICE电路仿真器NanoSpice解决了日益增长的高精度电路仿真的难题。 这家厂商的产品线覆盖消费电子、通信、工业、计算和汽车市场，其中低功耗SoC产品和IP是主打产品，旨在帮助用户更快地将创意转化为上市产品。
在全面采用NanoSpice之前，该厂商所使用的仿真器五花八门。至于为什么要混用，实属无奈，有诸多历史原因，更主要是因为没有哪一款仿真器能够解决所有问题。电路涵盖模拟、数字/混合信号、嵌入式存储器等各种类型，加之应用的多样化，需要仿真和测试的用例在种类和规模上日益丰富。因此，追求兼顾速度/精度/规模的该厂商往往需要数款仿真器来处理不同用例，以确保仿真和测试结果的可靠性。
针对不同的用例，这家厂商采用了不同的仿真器组合策略——小规模测试用例，使用某一个SPICE仿真器；大规模测试用例，转而使用另一个SPICE仿真器甚至FastSPICE仿真器。
即使抛去不同仿真器之间特别是在小规模和大规模电路之间切换SPICE和FastSPICE可能引入的精度误差，这种尽可能细分适用场景来选取不同仿真器以实现多重保险的策略，效果也不尽如人意——最大的不满意来自于速度，尤其是大规模用例的情况。举例而言，一个近20万个节点的供电模块后仿真的耗时超过4天；其次是精度，一些仿真器勉强处理完大规模用例后，精度却未能达标。
因此，这家厂商迫切希望找到一个新的仿真器来有效化解速度和精度难题。
NanoSpice进入了该厂商的视线。它是概伦电子面向日益复杂的芯片设计流程而提供应对更大偏差、更小晶体管、更大规模电路、更低VDD和更快速趋势的新一代通用SPICE仿真器。充分考虑到仿真耗时长、电流/功率/时序不准确、统计仿真不充分等挑战，NanoSpice从并行处理等多个角度出发，更准确、更大规模、更快速、更具投入产出比，适用于各种规模的仿真，尤其对大规模后仿真进行了针对性的优化，在保证高精度的情况下提快的仿真速度。
这家厂商对NanoSpice抱有期待的同时也小心翼翼，表示希望用NanoSpice来直接对比其在使用的所有仿真器。大量测试用例的实际结果证明，单用NanoSpice就可以应对各种类型和规模的电路仿真，并极大限度地化解了仿真速度慢、耗时久、精度不足的痛点。
前前后后经过对几十种不同电路类型和上百种测试用例的充分测试，NanoSpice在速度方面的表现可谓令人印象深刻——在保证高精度的前提下，跟其他仿真器相比同等计算资源下，平均实现2倍以上的提速，最多实现上百倍的提速。之前那个需要4天多时间才能完成的大规模供电模块的后仿真现在一个小时就可以得到相同的结果。
NanoSpice还给这家厂商带来了一个意外收获：以前并没有意识到个别仿真器的蒙特卡罗仿真在不同设置下的精度问题，而使用NanoSpice得到的结果始终保持一致，与最终的硅片实测结果高度吻合，从而为芯片最终的signoff验证和良率预测提供了保障。
锦上添花的是，NanoSpice能够兼容不同类型的网表和模型输入。该厂商需要处理多种应用场景，往往面对着不同类型的网表和模型输入，之前需要采用对应的多个仿真器，现在一个NanoSpice足矣。
又快又准，是这家客户在对NanoSpice进行大量评估后所给出的评价。NanoSpice的通用性以及在速度、精度和性能上相比之前多个仿真器所带来的显著提升，让该客户彻底打消顾虑，下定决心逐渐在全球大部分的设计中心采用NanoSpice来取代来自多个供应商的多个仿真器，在加速仿真和验证过程的同时保证所需的精度和可靠性，从而更快和更可靠地交付复杂产品，有效压缩成本，提升生产力。
