VarMan XMA
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VarMan XMA：フルチップメモリの歩留まり解析
メモリの一部のスライスではなく、メモリ全体の歩留まりを推定します。VarMan XMAはアレイ全体を再構築し、その全体に対してモンテカルロ解析を実行します。これにより、報告する歩留まりは外挿ではなくシミュレーションに基づくものになります。
VarMan XMAの機能
VarMan XMAは、基準SPICEシミュレータを使用して、メモリ全体の歩留まり解析を実行します。通常、実際の全規模での解析は現実的ではありません。そのため、一般的な代替手段ではスライスやクリティカルパスをシミュレーションし、結果を推定します。この推定が誤差の原因となります。Fast SPICEは実行時間と引き換えに精度を犠牲にし、ブロックごとのシグマコーナーを組み合わせると、シリコンと一致しない歩留まりが得られることがあります。
主な機能
単一セルの実行で期待される精度を、メモリ全体で維持します。
メモリ全体の解析
バンク、ワード線ドライバ、ローカルI/O、ロジック、コントローラをすべて解析に含めます。XMAはこれらのブロックから数分でメモリを組み立て、その全体をシミュレーションします。
手法
VarManの高速モンテカルロカーネルと高シグマカーネルをメモリ全体に適用し、不良の高速検出と歩留まり推定を行います。従来のモンテカルロ解析と比べて、最大100倍高速に不良を検出します。
検証実績
FinFET、FDSOI、プレーナCMOSのファウンドリプロセスで検証されています。XMAは、現在のフローで使用している基準SPICEシミュレータと連携して動作します。
インターフェース
グラフィカルインターフェースから解析を設定して実行します。結果には、各歩留まり推定値の背景にある統計的な広がりが表示されます。チームに統計の専門家がいなくても結果を読み取れます。
連携先
設計もシミュレータもそのまま使用できます。XMAは、それらが
カバーするメモリの範囲を拡張します。
入力
メモリ設計と基準SPICEシミュレータ。チームがすでに信頼している、基準精度のシミュレータを使用します。
拡張対象
基本製品のVarMan。XMAはVarMan Memoryのオプションであり、VarManの解析カーネル上で動作します。
VarMan：アナログ、RF、標準セル、I/O、メモリの各チーム向けに、ばらつきを考慮した設計を支援し、従来のモンテカルロ法と比べて最大30倍のシミュレーション性能を提供します
用途
スライスに基づく推定が、最も大きな損失につながる用途に対応します。
SRAMおよび組み込みメモリの歩留まり推定
まれなビットセル不良が1つあるだけで、インスタンス全体の合否が決まるSRAMや大規模組み込みメモリ
フルチップメモリの歩留まり検証
シリコン化する前に、メモリ全体にわたって確認された歩留まり値
メモリ全体での不良の高速検出
1回のシミュレーションで多数のインスタンスを代表し、アレイ内のあらゆる場所にあるまれな不良を特定します
実績とリソース
数値をご自身でご確認ください。
プレスリリース
2022年2月
CEA-LetiとSilvaco、超低消費電力スタティックメモリの歩留まり予測プロジェクトで協力
CEA-Letiは、256 Kbの超低電圧・超低リークSRAMの不良検出と歩留まり推定にVarMan XMAを選択しました。このプロジェクトでは、STMicroelectronicsの28 nm UT-FDSOIプロセスによるシリコンと予測結果を比較検証する計画でした。
製品概要 · PDF
2022年2月
VarMan XMAオプション – フルチップメモリ歩留まりアナライザー
数値で見るSRAMの事例。8K × 80ビットメモリ、100Kインスタンス（65,536M回の等価実行）、10,000回のシミュレーションで、2件の不良を検出しました。
製品概要 · PDF
2022年2月
VarMan – 統計的ばらつき・歩留まり解析ツール
XMAオプションがVarMan Memoryに追加する3種類の解析を含め、各VarManエディションの解析対象を紹介します。
ウェビナー
2022年2月
VarManによるメモリの統計的キャラクタライゼーションソリューション
Jean Baptiste Duluc博士が、XMAを含むVarManのツールにより、高シグマのメモリキャラクタライゼーションに必要なシミュレーション回数を削減する方法を紹介します。
評価とご相談
メモリ設計と達成すべき歩留まり目標をお送りください。アプリケーションエンジニアが
お客様とともにXMAを実行し、メモリ全体の結果をご説明します。
VarMan XMAによるメモリ歩留まり解析に関する質問
メモリの歩留まり解析とは何ですか？
メモリの歩留まり解析は、プロセスばらつきを考慮した場合に、製造されたメモリのうちどれだけが仕様を満たすかを予測します。同じビットセルがアレイ全体で繰り返されるため、10億分の1という不良率でも重要です。CEA-LetiのXMAプロジェクトは、そのような低い不良率でも、1メガバイトを超えるSRAMで許容できる歩留まりを確保できるかを検証することを目指しました。
メモリのスライスを解析するだけでは不十分なのはなぜですか？
スライスやクリティカルパスの解析ではメモリの大部分がシミュレーションされないため、歩留まり値は外挿され、大きな誤差が生じる可能性があります。Fast SPICEは精度と引き換えに実行時間を短縮し、ブロックごとのシグマコーナーを組み合わせると、現実的でない結果になることがあります。XMAは代わりに、再構築したメモリ全体を基準SPICEでシミュレーションします。
VarMan XMAは独立した製品ですか、それともオプションですか？
オプションです。VarMan XMAはVarMan Memoryに、メモリ全体を対象とする3種類の解析、XMA Monte Carlo、XFail解析、歩留まり検証を提供します。これらは基本製品VarManと同じ解析カーネル上で動作します。VarManは引き続き、個々のセルやブロックのばらつきを扱うツールとして使用します。
XMAはどのメモリ技術で検証されていますか？
プレーナCMOS、FinFET、FDSOIという3つのファウンドリ技術ファミリーで検証されています。2019年、CEA-Letiは256 Kbの超低消費電力SRAMにXMAを適用するプロジェクトを発表しました。予測の検証には、STMicroelectronicsの28 nm UT-FDSOIシリコンの測定結果を使用します。これらのファミリー以外のノードについては、当社の技術専門家が対応状況をご案内します。
XMAはサードパーティーのSPICEシミュレータに対応していますか？
はい。XMAは業界で使用されている基準SPICE回路シミュレータに対応するため、Fast SPICEによる近似ではなく、基準精度でメモリ全体を解析できます。現在のフローで使用しているシミュレータをお知らせいただければ、評価範囲を決める前に構成を確認します。
メモリ全体の解析の構築には、どのくらい時間がかかりますか？
構築は数分で完了し、その後もXMAはシミュレーション回数を少なく抑えます。あるSRAMの実行では、10,000回のシミュレーションで8K × 80ビットメモリの100,000インスタンスをカバーしました。これは65,536M回の個別実行に相当し、2件の不良を検出しました。すべてのインスタンスを1つずつシミュレーションすることなく、メモリ全体の歩留まり値が得られます。
関連情報
VarMan
セルやブロック向けのモンテカルロ解析、高シグマ解析、真のコーナー解析。XMAが拡張する基本製品です。
アナログ・カスタムIC
9製品で、回路図入力から物理検証までのフロー全体をカバーします。