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SURGE オンラインイベント 北米 2022

北米 · 2022年10月27日(木) · オンラインイベント

開催概要

2022年10月27日

日付

北米

地域

オンライン

開催形式

24

3つのトラックのセッション

このイベントについて

SURGE North America 2022の全体セッションでは、3つの講演枠のうち2つにゲストを迎えました。EPFLのGiovanni De Micheli教授が超伝導回路設計について、CerebrasのPatrick Groeneveldがウェーハサイズのチップへの機械学習モデルのマッピングについて講演しました。

SURGEは、SilvacoのTCAD、EDA、IPツールを使用するエンジニアが年に1度集まるイベントです。24の講演のうち12をSilvaco社外の講演者が担当しました。Wolfspeedによる炭化ケイ素の移動度、IntelによるI3Cデバッグ、PsiQuantumによる量子コンピュータSoC、PurdueとTU Wienによるモデリング研究などが含まれます。残る12の講演はSilvacoのエンジニアが担当し、その年のTCAD、アナログカスタム設計、Design IPの最新情報を紹介しました。

日付

アジェンダ

SURGE North America 2022の全24講演の録画は、Silvacoのサポートサイトに保存されています。サポートアカウントで
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全体セッション

Babak Taheri博士

Silvaco, Inc. CEO兼取締役

最高技術責任者兼製品担当執行副社長としてSilvacoに入社し、その後CEOとして同社を率いるようになりました。それ以前はFreescale(現NXP)のセンサーソリューション事業を率いていました。Cypress SemiconductorおよびInvenSense(現TDK)では副社長兼ゼネラルマネージャーを務め、さらに以前にはSRI InternationalとAppleで勤務しました。UC Davisで生体医工学の博士号を取得しています。30件を超える登録特許を保有しています。

超伝導回路の設計と最適化

Giovanni De Micheli教授、École Polytechnique Fédérale de Lausanne(EPFL)、スイス

超伝導エレクトロニクス(SCE)は計算を高速化でき、データフロー設計や機械学習アルゴリズムに適しています。難しいのは論理設計であり、超伝導回路の各方式にはそれぞれ固有の制約があります。De Micheli教授は、複数の方法でSCEツールフローを構築するための基盤として、これらの方式と制約を合成に結び付けて説明します。最後に最近の成果を紹介します。

EPFLの教授であり、Institute of Electrical EngineeringとIntegrated Systems Centreの両方を率いています。

超大規模機械学習ハードウェアの設計

Patrick Groeneveld博士、Cerebras Systems

機械学習は、スマートフォンの数ミリワット、自動車の十数ワット、大規模モデルの学習に必要な数キロワットまで、あらゆる規模のカスタムASICで実行されます。Cerebrasは、その最上位の規模を実現しました。2.4兆個のトランジスタを搭載した単一ASICであるWafer Scale Engineが、MLスーパーコンピュータを駆動します。Groeneveld博士は、ソフトウェアがPyTorchモデルをこのチップ上に配置するまでの流れを説明します。一般的なASICフローと同様に合成、配置、配線を行いますが、ここではウェーハ全体が対象です。

Cerebras以前は長年EDA分野に携わり、Magma Design AutomationのChief TechnologistとしてRTL-to-GDS2合成製品の開発チームに所属するなどの経歴を持ちます。Eindhoven Universityで電気工学の正教授を務めました。また、Stanfordの電気工学科で講義を行い、Design Automation Conferenceの執行委員会で財務委員長を務めています。Delft University of Technologyで修士号と博士号を取得しました。

TCADトラック

TCADシミュレーションの最新動向

Eric Guichard博士、Silvaco, Inc.

2022年10月時点のSilvaco Victory TCADシミュレーション製品の状況を紹介します。Guichard博士は、新規デバイスの開発段階でTCADがどのように貢献するか、またTCAD開発がどの方向へ進むかについても説明します。

R&Dからフィールド業務まで、SilvacoのTCAD活動全体を統括しています。1995年の入社以来、Silvaco France、その後は世界各地のTCADフィールド業務を率いてきました。Silvaco以前は、LETIおよびThomson Military and SpaceでシニアSOIエンジニアとして、トランジスタと回路の経年劣化を研究しました。Ecole Nationale Polytechnique de Grenobleで材料科学の修士号と半導体物理学の博士号を取得しました。

製品: TCAD

4H-SiCの予測的TCADシミュレーション向け改訂移動度モデル

Hemant Dixit博士、Wolfspeed, Inc. 研究員

SiCパワーMOSFETは、エネルギー貯蔵、産業用モータードライブ、電気自動車、電源、太陽光発電インバータに使用されます。世代が進むたびにエネルギー損失の低減が求められ、その実現には予測的TCADが重要です。4H-SiCのモデルには、なお改善が必要です。Dixit博士はバルク移動度から検討します。一般的な移動度モデルは、低温で支配的となる不純物散乱を考慮していないため、バルク抵抗率の温度変化を予測できません。本講演では、これらに代わる、キャリブレーション済みの包括的な4H-SiCバルク移動度モデルを紹介します。TCADのデバイスシミュレーションに利用できる精度で測定データを再現します。

Motorola、IBM、GLOBALFOUNDRIESでの勤務を経て、WolfspeedでパワーMOSFETの物理的理解を深める研究に取り組んでいます。原子スケールから連続体スケールまでのモデリングを扱います。研究論文35本以上、引用件数1,700件超、米国特許出願15件、うち6件が登録済みです。University of Antwerpで物理学の博士号を取得しました。

製品: TCAD

フォトダイオード設計を支える重要技術としてのTCAD

Sungwon Kong、Silvaco, Inc.

自動車や産業機械のビジョンシステム、高速通信リンクは、光を利用可能な電気信号へ変換するフォトダイオードに依存しています。検出器の構造や材料は多様ですが、TCADはその多くに適用でき、幅広い最終用途市場で活用できます。具体例としてInGaAsアバランシェフォトダイオードを取り上げます。Sungwon Kongがシミュレーションと解析を行い、主要な性能指標を抽出します。TCADが設計、製造、試験のサイクルを短縮しながら、検出器性能を向上させる方法を紹介します。

シニアスタッフフィールドアプリケーションエンジニア。1996年にSilvaco Koreaで開始して以来、デジタルディスプレイ向けTCADのサポートを担当しています。それ以前はGiheungのSamsung Electronicsで勤務しました。Inha Universityで電気材料・デバイス工学を学びました。

製品: TCAD

Victory Processの高度なフラックスモデル:低バイアスSF6エッチングと熱原子層プロセス

Luiz Felipe Aguinsky、TU Wien Institute for Microelectronics、Christian Doppler Laboratory for High Performance TCAD 研究員

低バイアスSF6エッチングや熱原子層堆積・エッチングなど、単一の非荷電粒子種によって進むプロセスがあります。これらも形状を予測するには、物理を慎重に扱う必要があります。粒子フラックスと表面反応速度論が組み合わさって結果を決定します。Luiz Felipe Aguinskyは、単一粒子種を追跡する現象論的プロセスTCADモデルを概観し、フラックスモデルの選択がシミュレーション形状をどの程度変えるかを示します。Victory Processに既存のフラックスモデルと、Christian Doppler Laboratoryの高度なモデルを紹介します。低バイアスSF6エッチングでは、Victory Process内でMonte Carlo法の試作が進められています。熱原子層プロセスでは、1次元Knudsen-LangmuirモデルをOpen Model Libraryのみで構築し、独自モデルによってSilvaco TCADを拡張できることを示します。

2018年3月からTU WienのInstitute for Microelectronicsで博士課程研究員を務め、ETH ZurichでSchrödinger Fellowshipに就く予定です。Federal University of Rio Grande do Sulで物理学、その後RWTH Aachenでシミュレーション科学を学び、German Aerospace Centerで修士論文を執筆しました。研究対象はプロセスTCADモデル、原子層プロセス、価数変化型メモリなどのデバイスです。

製品: Victory Process

極低温におけるFinFETの挙動と量子ビットの生成

Sanam Moslemi-Tabrizi、Ciena ハードウェアエンジニア

Cienaが原子スケールシミュレーションに取り組んだ背景には、2つのニーズがありました。デバイスの微細化に伴い、従来のツールでは支配的になる量子効果を捉えられず、アナログ設計に使用する提供モデルの精度が低下します。また、量子ビット研究には極低温でのデバイス挙動が必要ですが、その測定は高コストで複雑な手順を伴います。量子デバイスのモデリングには、Poisson方程式とSchrödinger方程式を自己無撞着に連成して解くツールが必要です。Victory Atomistic(ViA)はこの要件を満たし、SilvacoとCienaのチームの緊密な協力によって詳細が整備されました。現在、ViAはCienaの社内5nmデバイスについて、室温での実験結果を再現します。量子ビット研究では、極低温測定をシミュレーションで代替することを目指しています。今後は、極低温領域での収束性をはじめ、複数の側面でViAを改善します。

Cienaのアナログエンジニアとして、アナログ回路の最適化と将来製品向けの量子デバイスモデル構築を担当しています。Carleton Universityでは、LiDAR向けOPAベースの2Dビーム走査などの電磁気学を研究し、YeeセルFDFDモードソルバーと導波路シミュレータを開発しました。Concordiaでの修士研究では、多次元ナノ構造の固有状態を計算しました。

製品: Victory Atomistic

SAMおよびELD技術によるCu配線の性能向上

Yuki Kikuchi、Tokyo Electron Limited

2つの選択的技術によって、BEOLの銅配線を改善します。SAMは選択した材料上にのみ形成され、ELDは必要な箇所にのみ金属を成長させます。両者を組み合わせることでデバイス特性が向上します。Tokyo Electronの実験とSilvacoのシミュレーションが同じ傾向を示し、このプロセスの有効性を裏付けています。

University of Tsukubaを卒業後、2011年にTokyo Electronに入社しました。Corporate R&Dで基盤技術、BEOLプロセス、3DI、プロセスインテグレーションに取り組んでいます。

Victory Atomistic:2D材料、CNTの最新情報と原子スケールシミュレーションとTCADの連携

Tillmann Kubis、Purdue University

ナノデバイスについて有用な予測を得るには、原子レベルの分解能、すべての量子効果の一貫した扱い、フォノンと不純物による現実的な非コヒーレント散乱が必要です。原子スケールの量子輸送計算は、計算量が過大になるか、散乱を省略すると広く考えられています。Victory Atomisticはこの3つすべてを扱い、Kubis教授は2D材料とカーボンナノチューブ向けの新しいモデリング機能を紹介します。原子スケール計算の中には、なお数CPU時間を要するものがあるため、SilvacoとPurdueは原子スケールシミュレーションとTCADの連携を進めています。TCADユーザーが期待する実行時間で、信頼できる結果を提供することを目指しています。

PurdueのNEMO5開発チームを率い、電気・コンピュータ工学分野のKatherine Ngai Pesic and Silvaco Research Associate Professorshipに就いています。電子とフォノンのバンド構造、およびナノデバイス内の熱、電荷、スピン輸送を研究しています。TU Münchenで理論半導体物理学のDr. rer. nat.を取得しました。

製品: Victory Atomistic

Victory TCADソリューションによるFinFET・メモリ用途の実測エッチング形状の高精度再現

Alexander Toifl、Silvaco, Inc.

プロセスシミュレーションで複雑なデバイス構造を構築する際には、透過電子顕微鏡で観察される実際のファブのエッチング形状と一致させるという厳しい要件がしばしば課されます。Victory Processには、これを効率的に実現する複数の幾何学的エッチングモデルがあります。Alexander Toiflは、FinFETとメモリ構造にこれらを適用し、フィンの成形、ボーイングやねじれを伴う非理想的な形状の再現、自己整合マルチパターニングを実行します。

2021年にSilvacoに入社して以来、Victory Processのエッチング・堆積モデルに取り組む開発エンジニアです。TU Wienで電気工学の博士号と、マイクロエレクトロニクス・フォトニクスの修士号を取得しました。

製品: Victory Atomistic

EDAトラック

アナログカスタム設計の最新情報

Thomas Blaesi、Silvaco, Inc.

Thomas BlaesiがSilvacoのアナログカスタム設計ツールの最新情報を紹介し、EDAロードマップを説明します。

回路シミュレーション、SPICEモデリング、アナログカスタム設計など、SilvacoのEDAツール開発を担当しています。2017年10月に入社し、2019年12月までグローバルマーケティングを率いていました。それ以前は、Cadence、Synopsys、LSI Logicで事業および技術分野の上級職を歴任した後、Zeema Technologiesのマネージングパートナー、ChipvisionのCEOを務めました。Hochschule Furtwangen Universityで電気工学とコンピュータ科学を学び、学士号を取得しました。

製品: アナログ・カスタムIC

Utmost IVを用いたデバイスモデリングの進展

Bogdan Tudor、Silvaco, Inc.

Utmost IVの2022年Baselineリリースでは、SilvacoのデバイスモデリングプラットフォームにCorner and Retargeting Moduleが追加されました。Bogdan Tudorがこの機能を紹介した後、Utmost IVが活用された最近のモデルと技術について説明します。最後に、モデリング作業の委託を希望するチーム向けに、SilvacoのSPICEモデリングサービスを紹介します。

Silvacoのデバイスキャラクタライゼーション責任者として、Utmostとモデリングサービスのチームを率いています。モデル開発・キャラクタライゼーションソフトウェアの構築に20年以上の経験を持ちます。

製品: Utmost IV

Silvacoツールを活用した3nmから350nmまでの堅牢な設計フロー

Chung-Chun Chen、Silicon Creations アナログ設計ディレクター

Silicon Creationsは幅広いプロセス向けにIPを提供しており、本講演ではSilvacoツールを用いた同社のフローを紹介します。フロントエンドでは、Gatewayが180nmから3nmのノードで12のファウンドリ間の移植を扱います。バックエンドはExpertが担当します。シミュレーションにはSmartSpice、Silos、Variation Managerを使用します。Chung-Chun Chenが各段階の課題を順に取り上げ、3nmから350nmまで効率的なIP開発を維持するフローを示します。

Silicon CreationsのSerDes IOプリンシパル回路アーキテクトとして、リングPLL、LCタンクPLL、シリアライザ、デシリアライザ、およびそれらのクロック・等化ブロックを設計してきました。2018年から2019年にはUbilinx TechnologyでRealtekの高速SerDesのアーキテクトを務めました。それ以前は、Samsung Electro-MechanicsのAtlanta設計センターとTSMCでクロックアーキテクチャに携わりました。査読付き論文15本以上を発表し、JSSCおよびT-MTTの査読者を務めています。

製品: Gateway, Expert, SmartSpice, VarMan

製品: アナログ・カスタムIC, Design IP

SmartSpiceによる高度なTFTベースのフラットパネル設計

Jody Matos、Silvaco, Inc.

フラットパネルディスプレイ設計における2つの課題として、4端子TFTと残像を取り上げます。現在のTFT技術の多くは第4端子を使用しており、Silvacoの4端子TFTコンパクトモデルはこれらに対応するために開発されました。Matos博士はモデルの挙動と、モデリング・設計チームにもたらす自由度を説明します。残像は長年ディスプレイの課題となっています。解消、あるいは抑制するには、ディスプレイメーカーや民生機器企業がSPICEレベルでシミュレーションする必要があります。SmartSpice Flex Modelingは、他の動的デバイス効果とともに、このシミュレーションを扱います。

回路シミュレーションディレクターとして、アナログ、デジタル、ミックスドシグナル設計の回路シミュレーションと解析に関するSilvacoのR&Dおよび事業プロジェクトを率いています。ブラジルのUFRGSでコンピュータ科学の博士号とマイクロエレクトロニクスの修士号を取得しました。30件を超える論文および特許出願の共著者です。

製品: SmartDRC/LVS

Silvaco SmartDRC/LVS:強力で使いやすく柔軟なレイアウト検証ソリューション

Richard Lum、MPics Innovations CEO

カスタムアナログ回路の設計・製造企業MPics Innovationsの共同創業者兼CEOであり、チップアーキテクトも務めています。MPics以前は、BroadcomのIsolation Products DivisionでシニアディレクターとしてR&Dを率いていました。また、Aztech SystemsおよびBlueChips Technologyのために、SingaporeでIC設計業務を立ち上げました。アナログ回路と絶縁分野で20件を超える特許を保有し、GaNおよびSiCパワーデバイスに適した絶縁方式の特許も出願しています。National University of Singaporeで工学士号、英国Open UniversityでMBAを取得しました。

製品:SmartDRC/LVS

VarManが使いやすいGUI環境でかつてない高シグマ性能を実現

Vincent Annezo、Silvaco, Inc.

VarManは長年にわたり世界中で導入されており、利用者から寄せられたフィードバックが今回のリリースに反映されています。GUIを刷新し、アルゴリズムを改善しながら、VarManの特長である精度と柔軟性を維持しています。より幅広いエンジニアが活用できるばらつき解析を目指しています。

VarManの改善とサポートを専門とするコーポレートアプリケーションエンジニア。Silvaco以前は、フランスのEDAスタートアップAseltaで9年間、ソフトウェア検証とアプリケーション業務に従事しました。INSA Rennesで物理学分野の工学修士号を取得しました。

 

製品: VarMan

JivaroとVisoによる配線寄生成分の削減・解析の最新情報

Simon-Alexis Abric、Silvaco, Inc.

レイアウト後の寄生成分はSPICEシミュレーションを遅くし、特に先端プロセスノードでその影響が大きくなります。Jivaroの新しいProモジュールは寄生ネットワークを削減し、シミュレーションを大幅に高速化します。Visoは別の側面からこの問題に対応します。新機能により、長時間のシミュレーションを実行する前に、寄生構造を直接理解し、デバッグできます。

Silvaco Franceのコーポレートアプリケーションエンジニアとして、Jivaroによる寄生素子削減とAlpsによる寄生成分解析の顧客サポートを担当しています。Silvaco以前はEdxactで4年間、アプリケーションエンジニアを務めました。2013年にBordeauxのENSEIRBで集積回路・システムの工学修士号を取得しました。

製品: Jivaro Pro, Viso

IPセッション

Design IPソリューションの最新情報

Ben Louie、Silvaco, Inc.

Ben LouieがSilvacoのDesign IPポートフォリオと今後の方向性を紹介します。

Foundation IP担当アソシエートバイスプレジデント。Silvaco以前はSpin Memoryでメモリ設計を統括し、フェローおよびMRAM Engine IPの主要発明者の1人でした。Zeno Semiconductorでは新しい1T SRAMの設計を率いました。それ以前はMagsil、Xilinx、Micronに在籍し、Micronでは同社初のNAND製品の設計リーダーを務めました。Santa Clara Universityで電気工学の学士号と修士号を取得しています。116件を超える米国登録特許を保有しています。

製品: Design IP

量子コンピュータSoC設計の課題

Jack Berg、PsiQuantum オペレーション担当副社長

I3C向けデバッグ機能の実装

Ashish Senapati、Intel プラットフォームデバッグアーキテクト

追加ピンなしで、I3Cバスを介したデバッグ、トレース、故障解析を実現します。I3C向けSimplified Address-Mapped(SAM)デバッグアドオンは、既存のSCL線とSDA線を使用し、アプリケーションとデバッグ対象の周辺機器の間で双方向にデータを転送します。Ashish SenapatiがアドオンIPの詳細と、ARM DAP、ARM-ETM/SWO、JTAG-TAP、RISC-V DMI/DMなどの一般的なデバッグ・トレースアダプタとの接続方法を説明します。

IntelのClient Computing Groupでプラットフォームデバッグアーキテクトを務めています。Microchip Technologyでは10年間、低消費電力8ビットマイクロコントローラと高性能ワイヤレスマイクロコントローラのSoCアーキテクトを担当しました。それ以前は3年以上にわたり、Altera、Microchip、Freescale向けのマイクロコントローラおよびFPGAのデモと概念実証設計を開発しました。

製品: I3C

生産終了MCUの置き換え

Errett Hogrefe、Silvaco, Inc. シニアデジタル設計エンジニア

すべてのマイクロコントローラはいずれ生産終了を迎えます。特定のMCU向けに長年開発してきたソフトウェアを製品が使用している場合、別の部品への移行は容易ではありません。1つの方法は、機能的に代替できるデバイスを独自に構築することです。Errett Hogrefeが、その過程での設計上の考慮事項と実装の選択肢を説明します。各置き換えは多様なIPを活用するカスタムプロジェクトであり、SilvacoはそのためのIP製品と設計サービスの両方を提供します。

2017年からSilvacoのIPチームでシニアデジタル設計エンジニアを務めています。SPI、Quad-SPI、Octal-SPIコントローラなど、多くのデジタルコアのアーキテクチャ設計、開発、サポートを担当しています。それ以前はSoC Solutionsで16年間、技術職を務めました。

スタンダードセルおよびI/Oライブラリの最適化と検証

Faris Amsyar Bin Ahmad Zhaki氏、SilTerra Malaysia Sdn. Bhd IPスタッフエンジニア

SilTerraはプロセスの開発と改良を継続しているため、スタンダードセルとI/Oライブラリも、それに合わせた再最適化と再検証が必要です。小規模なチームには大きな負担となります。Faris Amsyarが作業の難しい点を説明し、Cello、Viola、SmartSpiceがそれぞれ作業の一部を担うことで、ライブラリの開発と検証を早期に完了する方法を示します。

SilTerraのIPスタッフエンジニアとして、5年以上にわたりセルおよびI/Oライブラリを構築し、シリコン上で検証してきました。マレーシアのUniversity of Scienceで電子工学の学士号を取得しました。

製品: SmartSpice, Standard Cell

Cello FinFETによるスタンダードセル合成

Dan Fitzpatrick、Silvaco, Inc.

FinFETは、プレーナ型レイアウトより高密度・高性能で低消費電力のチップ設計を可能にしました。一方で、スタンダードセルの設計ルールは大幅に複雑になりました。違反は発生箇所だけでは修正できないことが多く、セルの広い範囲と多数の層に影響します。そのため、初期レイアウト、新ノードへの移行、ライブラリの用途別最適化に時間がかかります。Dan FitzpatrickがFinFETスタンダードセルレイアウトの特に難しい点を取り上げ、Cello FinFETによる対応方法を紹介します。

Santa ClaraのSilvaco Design IPグループで、アソシエートバイスプレジデントとしてIPソフトウェア開発を率い、IPの設計、キャラクタライゼーション、管理に用いるツールを構築しています。University of Floridaで工学修士号を取得しました。

製品: Standard Cell, Cello FinFET

SURGE North America 2022のテーマ

WolfspeedのSiC移動度モデル、InGaAsフォトダイオード、Victory Processのエッチング・フラックスモデル、CienaとPurdueとの原子スケール研究

4端子TFT、ディスプレイの残像、Silicon CreationsのフローにおけるSmartSpice

MPicsでのSmartDRC/LVS、VarManの刷新、Jivaro ProとVisoによる寄生成分の処理

SilTerraのライブラリ検証とCelloによるFinFETセル合成

IntelのI3Cデバッグ、生産終了MCUの代替、Design IPの最新情報

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