SmartSpice Pro
ホーム > 製品とワークフロー > AIを活用した設計 > 回路シミュレーション > SmartSpice Pro
SmartSpice Pro：SRAMとディスプレイ設計向けのFastSPICEシミュレーション
数百万個の素子を含むメモリアレイやTFTディスプレイパネルの過渡シミュレーション。SmartSpiceですでに使用しているHSPICEおよびSpectreのモデルを用いて、SPICEに近い精度の結果を得られます。
フルSPICEでは完了できない回路向けのFastSPICEシミュレータ
数百万素子規模のSRAMアレイやTFTディスプレイパネルは、フルSPICEの実用範囲を超え、必要な時点までに過渡解析が完了しないことがあります。SmartSpice Proは、そうした設計向けのFastSPICEシミュレータです。高速SPICEの分割手法と従来のSPICEアルゴリズムを組み合わせ、SPICEに近い精度を維持します。SmartSpiceと統合されているため、信頼している既存のモデルでDC動作点と過渡解析を実行できます。
数百万素子の実行を完了する仕組み
高速な結果に価値があるのは、それを得るために何が行われたかを把握し、
必要なブロックで精度を再び高められる場合です。
手法
マルチレートのイベント駆動過渡シミュレーションを使用します。アクティブなパーティションと非アクティブなパーティションがイベントを介して通信するため、動作の少ない部分を、動作の多い部分と同じ頻度で解く必要がありません。
内部では適応タイムステップ制御と離散時間グリッドマッピングを使用し、精度が必要な箇所では従来のSPICEアルゴリズムを維持します。
パーティショニング
MOSのチャネルで接続された構成要素からパーティションを形成します。電源ブロックを自動検出し、フローティング容量による結合とフィードバックループを専用の方法で処理します。線形RCLクラスタを特定してその特性を活用し、他のパーティションと同じように解くことを避けます。
アクティビティ、レイテンシ、結合、精度をパーティションごとに制御することも、複合オプションセットで実行全体を一度に調整することもできます。
モデル
解析式に基づくFinFET、BSIM3v3、BSIM4、BSIMSOI、TFT、HiSIM、PSPの各モデルに加え、BSIM3v3およびBSIM4のルックアップテーブルに対応します。デバイスモデルはHSPICEおよびSpectreと互換性があります。
ビヘイビアブロック用のVerilog-Aと、TSMCのTMIモデリングインターフェースにも対応します。
解析
拡張性のある高速並列線形ソルバーでDC動作点と過渡解析を実行し、二分法による最適化とモンテカルロ解析のフローを提供します。
設計者向けの後処理機能により、結果に依拠する前に妥当性を確認できます。
既存のファイルをそのまま使用
既存のネットリストとファウンドリモデルをご用意ください。
結果はそのまま波形解析に渡されます。
入力
ネットリスト、モデルセット、パーティショニング制御を入力します。ネットリストはSPICE、HSPICE、Spectre形式に対応し、Verilog-Aブロックを含められます。ファウンドリ提供のHSPICEまたはSpectreモデルを使用します。制御設定により、回路の分割方法と各パーティションで維持する精度を決定します。
SmartSpice：同じモデルを使用し、統合して動作するフルSPICEシミュレータ
3種類の回路を対象に開発
結果が必要な時点でもフルSPICEが実行中なら、その回路は
おそらく次のいずれかに該当します。
SRAMおよび組み込みメモリアレイ
フルSPICEの実行時間が現実的でなくなる規模の数百万素子のメモリ回路を、過渡領域で検証します。
TFTベースのディスプレイ回路
TFTモデルによる画素アレイとパネル回路を、パネル全体としてシミュレーションします。SmartSpice Proは、最大規模のディスプレイの画素アレイシミュレーションにも対応する容量を備えています。
大規模なデジタル・アナログブロック
通常のSPICEでは必要な時点までに結果を得られないブロックが対象です。その段階でFastSPICEエンジンが必要になります。
ご自身で確認できる実績
Silvaco EDAはすでに大手半導体企業10社のうち6社で使用されており、お客様が初めて信頼を寄せるチームというわけではありません。SmartSpiceとのTFTパネル比較は、お客様の回路でも再現して確認する価値があります。
お客様事例
2018年8月
「高機能・高付加価値の光センサを短期間でリリースするために、SmartSpice Proの採用を決めました。その結果、設計効率と設計品質の両方をさらに向上させることができました。」
Hiroyuki Fukui、IC設計部門シニアマネージャー、KODENSHI CORP.
製品概要 · PDF
2025年7月
SmartSpice Pro – FastSPICEシミュレータ
パーティショナの入出力、シミュレーション制御、SmartSpiceとの波形重ね合わせ、およびSmartSpice製品群におけるSmartSpice Proの精度と速度の位置付けを紹介します。
技術誌記事 · 2017年第3四半期
2022年8月
SmartSpice Proを用いたTFTパネルシミュレーション
数百万個のデバイスと非常に不均一な信号アクティビティを持つTFTパネルが、フルSPICEの実用限界を超える理由と、FastSPICEで処理する方法を説明します。
ウェビナー · 登録
2018年8月
TFTおよびFPD設計の高速化
SmartSpice ProでTFTベースのディスプレイパネルをシミュレーションし、SmartSpiceとの結果精度の比較と、性能・精度の制御方法を紹介します。
ブログ · 2019年5月
2025年7月
新しいホワイトペーパー：ディスプレイ技術の包括的な設計ソリューション
Display Week 2019で紹介したSilvacoのディスプレイ設計ツールと、その中でのSmartSpice Proの位置付けを説明します。
リリースノート · PDF · 2022
2022年8月
SmartSpice 2022ベースラインリリースの新機能トップ10
SmartSpice Proに外部サンプリング、.LET文、および改善された.option autostopのサポートが追加されました。
リリースノート · PDF · 2021
2018年8月
SmartSpice 2021ベースラインリリースの新機能トップ10
SmartSpice Proの二分法とモンテカルロのフロー、パーティショニングアルゴリズム、PWLソースのサポートを改善したリリースです。
ドキュメント
2025年7月
Silvacoのドキュメント
回路シミュレーションを含む、すべてのツールファミリーのマニュアル、適用例、リリースノート。
お客様の回路で比較を実行
フルSPICEの実行が進まないアレイやパネルと、その一部分に対する信頼できる
SmartSpiceの実行結果をご用意ください。アプリケーションエンジニアがお客様とともに比較を行います。
SmartSpice ProとFastSPICEに関する質問
FastSPICEとは何ですか？
FastSPICEは、処理容量を重視した回路シミュレーションです。すべてのデバイスを各タイムステップで解く代わりに、回路を分割して動作の少ないパーティションの更新頻度を下げ、変化をイベントで伝達します。これにより、数百万素子のメモリやディスプレイ回路を現実的な時間で処理できます。SmartSpice ProはSilvacoのFastSPICEシミュレータです。
SmartSpiceではなくSmartSpice Proを使用すべきなのは、どのような場合ですか？
大規模なSRAMアレイ、TFTディスプレイパネル、その他の数百万素子のブロックで、フルSPICEの過渡解析が必要な時点までに完了しない場合はSmartSpice Proを使用します。SmartSpiceを使用するのは、ACやノイズの解析、精度が重要なアナログブロック、および完全なSPICE精度が必要な実行です。どちらも同じモデルを読み込みます。
FastSPICEは高速化のために、どの程度の精度を犠牲にしますか？
回路と制御設定によって異なります。SmartSpice Proは精度が必要な箇所で従来のSPICEアルゴリズムを維持し、個々のパーティションまたは実行全体で精度を高められます。お客様の設計でトレードオフを確認するには、同じ回路の一部をSmartSpiceで実行した結果と比較してください。
SmartSpice Proはどのデバイスモデルに対応していますか？
解析式に基づくFinFET、BSIM3v3、BSIM4、BSIMSOI、TFT、HiSIM、PSPの各モデルと、BSIM3v3およびBSIM4のルックアップテーブルに対応します。FinFETは7、10、16 nm技術に対応します。ビヘイビアモデルはVerilog-Aで導入でき、対応するファウンドリモデル向けにTSMCのTMIモデリングインターフェースもサポートします。
HSPICEおよびSpectreのモデルはSmartSpice Proと互換性がありますか？
はい。SmartSpice ProはHSPICEおよびSpectre互換のデバイスモデルに対応し、SPICE、HSPICE、Spectreのネットリストを読み込みます。SmartSpiceも同じファウンドリモデルを使用するため、フルSPICEとFastSPICEのどちらで実行しても、1つのモデルセットでブロックをカバーできます。2つのライブラリを同期して維持する必要はありません。
精度と性能のトレードオフは何で制御しますか？
各パーティションには、アクティビティ、レイテンシ、結合、精度の制御と、イベント駆動の分解能制御があります。パーティションごとの調整を避けたい場合は、複合マクロオプションで全体の精度と性能を一度に設定できます。内部では、適応タイムステップ制御、離散時間グリッドマッピング、ニュートン・ラフソン法によるブロック解法制御が動作します。
回路シミュレーションのその他の製品
SmartSpice
必要なブロックに完全なSPICEシミュレーションを提供
SmartView
波形の表示と解析
SmartSpice RadHard
シングルイベント効果と線量率
InVar
IRドロップ・熱解析
Circuit Rubberband
SmartSpiceに内蔵されたリアルタイム調整