Intelligentere IC-Innovationen schneller entwickeln: Mentor präsentiert neues KI/ML-Toolkit und ergänzt Calibre-Tools um KI/ML-Funktionalität

Mentor, a Siemens business, präsentiert ein Entwicklungs-Kit für künstliche Intelligenz/maschinelles Lernen (KI/ML) und erweitert zwei Tools um KI/ML-Funktionalität. Anwender können damit intelligentere KI/ML-gesteuerte ICs schneller auf den Markt bringen. Mit Hilfe des neuen „Catapult High-Level Synthesis (HLS) AI Toolkit“ und dem HLS-Ökosystem lässt sich die Entwicklung komplexer maschinell lernender IC-Architekturen beschleunigen. Zudem kündigt Mentor die Ausweitung der KI/ML-Infrastruktur auf die gesamte Calibre-Plattform sowie die Einführung der ersten beiden dieser KI/ML-basierten Technologien an: „Calibre Machine Learning OPC“ (mlOPC) und „Calibre LFD with Machine Learning“ – beide Tools erzielen mit Software zum maschinellen Lernen schnellere und genauere Ergebnisse. Mit diesen neuen Angeboten erweitert Mentor sein schnell wachsendes Portfolio an KI/ML-basierten Lösungen. Im vergangenen Jahr erwarb Mentor Solido. Das Unternehmen ist einen Pionier im Bereich der KI/ML-gestützten EDA-Tools. Zu den Kunden von Solido gehören 15 der 20 weltweit größten Chipdesignunternehmen. Mehr als 3.000 Entwicklungsingenieure nutzen die KI/ML-gesteuerten Werkzeuge von Solido, um die Entwicklung von vielen der weltweit beliebtesten und anspruchsvollsten Halbleiterdesigns erheblich zu beschleunigen. „Es wird deutlich, dass eine große Mehrheit der in absehbarer Zeit entwickelten Produkte KI/ML in gewisser Weise integrieren wird – was heute intelligent ist, wird durch KI/ML noch intelligenter“, sagt Joe Sawicki, Executive Vice President IC EDA bei Mentor, a Siemens business. „Mentor entwickelt Lösungen mit Funktionen, mit denen Anwender KI/ML einfacher in ihre Produkte integrieren können. Darüber hinaus implementiert Mentor adaptives maschinelles Lernen in die eigenen Tools, so dass die Anwender erhebliche Verbesserungen bei Laufzeiten und Genauigkeit erzielen können. Dies wiederum ermöglicht es ihnen, ihre intelligenten, KI/ML-gesteuerten Technologien schneller in den Markt einzuführen.“ „Samsung hat beim „Calibre LFD with Machine Learning“-Produkt eng mit Mentor zusammengearbeitet, um neben Mentors ML-basierten Lösungen wie der Tessent YieldInsight Software, dem Solido Variation Designer und der Solido ML Characterization Suite auch die Genauigkeit und Verarbeitungsleistung der Software zu verbessern“, kommentiert JY Choi, Vice President of Foundry Design Technology Team bei Samsung Electronics. „Mit dem neuen „Calibre LFD with Machine Learning“-Produkt realisierten wir gegenüber früheren Calibre LFD-Lösungen eine erhebliche Leistungssteigerung sowie eine 25-prozentige Verbesserung der Genauigkeit.“ Das neue Catapult HLS AI Toolkit Mit dem neuem Catapult HLS AI Toolkit von Mentor bringen Entwickler KI/ML-basierter Beschleuniger für Edge-Applikationen ihre Produkte schneller auf den Markt. Basierend auf dem einfach zu bedienenden HLS-C++ bietet das Toolkit ein Objekterkennungs-Referenzdesign und IP. Designer können damit sehr schnell die optimale Verarbeitungsleistung, Leistungsaufnahme und Flächenimplementierung von neuronalen Netzwerkbeschleunigern ermitteln – eine Aufgabe, die mit händisch programmierten Register-Transfer-Level (RTL)-Designs nicht möglich ist. Die Lösung beinhaltet auch ein komplettes Setup, um auf einem FPGA-Prototyping-Board eine KI/ML-Demonstrator-Plattform mit Live-HDMI-Feed aufzubauen. Das Toolkit ist eine Schlüsselkomponente eines expandierenden Catapult-HLS-Ökosystems für KI/ML-Anwendungen. Dazu gehören auch Open-Source-HLS-IP, TensorFlow-Integration, die einfache Systemintegration inklusive Verbindungen und Arm-AMBA-AXI-Schnittstelle sowie HLS On-Demand-Training und -Beratung. „Als Anbieter von leistungsfähiger, qualitativ hochwertiger Video- und Computer-Vision-IP können wir den Anwendern durch die Integration von Deep Neural Networks (DNNs) eine differenzierte Qualität und Funktionalität bieten“, erklärt Mickey Jeon, Chief Technical Officer von Chips&Media. „Für diese DNN-basierten IP-Kerne ist eine Hardware-Architektur, die in hohem Maße für Verarbeitungsleistung, Leistungsaufnahme und Fläche optimiert ist, von entscheidender Bedeutung. Mit der HLS-Technologie von Mentor konnten wir dies äußerst effizient umsetzen. Unser Projekt war ein herausragender Erfolg und wir planen bei unserem nächsten Projekt den Einsatz eines HLS-Flows mit Catapult.“ Erweiterung der Calibre Plattform um KI/ML Zusätzlich zur Einführung des Catapult KI Toolkits integriert die Calibre Group von Mentor das maschinelle Lernen auf einer massiv skalierbaren Architektur als Softwarelösung für die Chipfertigung. Diese Funktionen werden in der bestehenden Toolbasis von Calibre genutzt, um die Verarbeitungsleistung, Genauigkeit und Kapazität zu erhöhen. Gleichzeitig erhalten die fortschrittlichsten Anwender die Möglichkeit, kundenspezifische Applikationen zu entwickeln. Die ersten dieser kommerziell verfügbaren, bereits im Einsatz befindlichen KI/ML-basierten Calibre-Tools sind Calibre mlOPC zur optimierten OPC-Korrektur und Calibre LFD with Machine Learning für fortschrittliche Lithographie-Simulation. Calibre mlOPC Das neue Calibre-mlOPC-Produkt erzielt im Vergleich zu Mentors bisherigen Technologien zur OPC-Korrektur eine drei Mal schnellere Laufzeit. mlOPC verwendet schnelle, intelligente Algorithmen zur Extraktion von Funktionen und zum maschinellen Lernen. Das Tool kann die endgültigen OPC-Ergebnisse mit einer Genauigkeit im 1-Nanometerbereich vorhersagen und die OPC-Laufzeit um bis zu 75 Prozent verkürzen. Calibre LFD mit maschinellem Lernen Mentor hat sein Lithographie-Simulationstool um eine Option für maschinelles Lernen ergänzt. Die neue Funktion wurde für hohe Genauigkeit und verbesserte Verarbeitungsleistung bei großen Blöcken sowie für die Analyse kompletter Chips entwickelt. Die Vorhersagemöglichkeit der neuen Funktion konzentriert sich auf Layoutstrukturen mit hohem Risiko für eine detaillierte Lithografie-Simulation. Strukturen mit geringem Risiko werden aus diesem rechenintensiven Schritt entfernt. Das Ergebnis ist eine 10- bis 20-fache Leistungssteigerung gegenüber einer komplett modellbasierten Simulation des ganzen Chips, wobei die optimale Genauigkeit erhalten bleibt. Ausbau von Mentors KI/ML-Führung in der EDA-Branche Die neuen Lösungen ergänzen ein bereits umfangreiches Portfolio an KI/ML-basierten Tools von Mentor, darunter: Solido Variation Designer: Das Tool integriert adaptives maschinelles Lernen für variantenreiches kundenspezifisches IC-Design. Der Solido Variation Designer wird von Analog/HF-, Speicher- und Standardzellenentwicklern verwendet und kann die Design- und Verarbeitungsleistung, Flächennutzung sowie die Ausbeute verbessern. Dies ermöglicht eine genaue, vollständige Abdeckung von Ecken und statistischen Schwankungen mit wesentlich weniger SPICE-Simulationen. Mit Variation Designer können Anwender SPICE-Simulationszyklen zwischen 10- und 1.000.000mal schneller durchführen als mit herkömmlichen Brute-Force-Ansätzen. Solido ML Characterization Suite: Das Tool setzt maschinelles Lernen zur umfassenden Validierung von charakterisierten Liberty-Dateien ein. Es beschleunigt die Generierung von Liberty-Modellen und statistischen Daten für Standardzellen, benutzerdefinierten Zellen und Speicherzellenbibliotheken. Das Analysetool der Lösung identifiziert durch maschinelles Lernen Ausreißer und kritische Probleme in charakterisierten Daten. Es visualisiert Bibliotheksinformationen und ermöglicht das Debuggen von Problemen in einer interaktiven Umgebung. Das Generator-Tool der Suite verkürzt durch maschinelles Lernen die Charakterisierungszeit um das Zwei- bis Vierfache. Tessent YieldInsight Software: Die Software nutzt maschinelles Lernen, um die zugrundeliegenden Ursachen für Ausbeuteverluste basierend auf Scantestdaten zu ermitteln und zu verstehen. Dies hilft den Entwicklungsteams, systematische Beschränkungen der Ausbeute zu identifizieren, bei bekannten Problemen die Durchführung von physikalischen Fehleranalysen (PFA) zu verhindern und kostspielige physikalische Lokalisierungen im PFA-Prozess zu vermeiden. Weitere Informationen über Mentors neue KI/ML-Technologie gibt es auf der Design Automation Conference 2019 auf dem Mentor-Stand Nr. 334.

Mentor Graphics Corporation, a Siemens business, gehört zu den weltweit führenden Unternehmen, die Software- und Hardwarelösungen für die Entwicklung elektronischer Schaltungen anbieten. Zu Mentors Portfolio gehören Produkte, Beratungs- und ausgezeichnete Supportdienstleistungen für die weltweit erfolgreichsten Elektronik-, Halbleiter- und Systemhersteller. Weitere Informationen unter: www.mentor.com Eine Liste der relevanten Siemens-Marken gibt es unter: https://www.plm.automation.siemens.com/global/en/legal/trademarks.html. Alle anderen Marken, eingetragenen Marken oder Dienstleistungsmarken sind Eigentum der jeweiligen Inhaber.