¿Qué es la simulación monte-carlo en el diseño VLSI y cuáles son sus ventajas en la industria?

Answer 1

Monte Carlo es un término utilizado para una amplia variedad de métodos de simulación, bajo la misma filosofía: obtenga una respuesta lo suficientemente cercana tomando una tonelada de entradas aleatorias.

Hay muchas cosas que se desconocen en el diseño de VLSI antes de que realmente construya piezas y las pruebe exhaustivamente. Muchas variables. La simulación de Monte Carlo significa generar una gran cantidad de números aleatorios (pero realistas) para algunas de estas entradas: voltaje, velocidad de reloj , fluctuación de reloj , temperatura, IDV (variación intra-matriz), es decir, una parte del chip puede ser más rápida o más lenta que otras partes), T_setup, T_hold y T_cq (parámetros para flip-flops que definen los límites de rendimiento), y muchas otras variables, y calcula los resultados en función de esas entradas.

¿La ventaja en la industria? El hecho de que es más rápido y que las otras alternativas: variación paramétrica integral, en la que las entradas se barren en todo el rango, lo que resulta en una complejidad N ^ n. Y luego está el método de “construir y orar” en el que no se hace este tipo de simulación y se pasa directamente al silicio, con la esperanza de que resulte de la manera que se desea.

Answer 2

Las pequeñas variaciones aleatorias (disparidad de dispositivos) en las características de los dispositivos de diseño idéntico ocurren durante la fabricación de los circuitos integrados. Estos desajustes resultan en un cambio de comportamiento de los circuitos integrados. Es difícil predecir el comportamiento de un circuito debido a la combinación de los errores de desajuste de los dispositivos individuales. El impacto de estas variaciones de parámetros aleatorios en el comportamiento del circuito puede estudiarse con la simulación de Monte Carlo mediante el análisis de un gran conjunto de instancias de circuitos con dispositivos aleatoriamente variados.

Los desajustes de los dispositivos son el resultado de variaciones de fabricación y se pueden observar lote a lote, oblea a oblea, morir a morir y dispositivo a dispositivo.

Ventaja: la simulación de Monte Carlo se puede utilizar para investigar cómo los desajustes individuales del dispositivo de un circuito pueden acumularse y afectar el circuito en su conjunto. Esto se logra mediante el análisis de un gran conjunto de instancias de circuito, cuyos dispositivos de circuito se han aleatorizado individualmente (sobre la base de los parámetros del proceso en el bloque estadístico) de acuerdo con el modelo de desajuste (proporcionado con PDK) del tipo de dispositivo particular.

Answer 3

A2A.
Monte Carlo es una simulación de desajuste que puede realizar en la herramienta Cadance. Esto se usa básicamente para verificar si el circuito que ha realizado funciona en todos los rincones de proceso, voltaje, temperatura y desajuste. Es imprescindible realizar esta simulación para verificar el funcionamiento completo del circuito.

Answer 4

No sé la respuesta a esta primera mano …

Lo que sé: las simulaciones de Monte-Carlo son una herramienta avanzada de física computacional.

Se utiliza en una amplia variedad de áreas para predecir el funcionamiento, la falla de los diseños y simularlos para su análisis. Creo que el mismo propósito también es útil en el diseño VLSI.

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Método de Monte Carlo