来源 :华大九天2024-12-25
在电源管理集成电路(PMIC)设计中，为确保PowerMOS器件满足电流密度（EM）和导通电阻（RDSon）的指标要求，传统方法依赖于人工重复工作和版图迭代调整。这个过程繁琐耗时且易出错。为了更好优化，设计厂商积极尝试利用自动化工具，以提升设计效率和产品质量。
Empyrean Andes? Power解决方案
针对上述问题，华大九天推出了Empyrean Andes? Power工具，该工具包含两大主要功能：PowerMOS版图自动生成工具（Andes-Power Generator）和基于仿真加数学算法的版图优化工具（Andes-Power EM/RDSon Iteration-Correction）。Andes-Power通过智能算法，有效避免了用户手工反复绘制迭代版图的繁琐过程，能够自动寻优以满足或超越用户设定的Sign-Off目标。此外，该工具运用迭代技术，不仅有效减轻了人力资源的负担，还利用并行计算和自动化参数生成显著提升了迭代效率。参数化后的版图不仅为相似的设计提供了初始参考和经验积累，还为版图经验较少的设计人员提供了快速上手的便捷途径。
Andes-Power Generator将PowerMOS版图划分为符合用户习惯五大功能模块：Floorplan、SD Routing、Gate Routing、Top Pattern和VIA/Cup Pad。这些模块为用户提供了丰富的Config选择和Pattern样式，以支持其便捷地实现不同的封装设计、GuardRing隔离案例、Metal Option下各层横纵绕线、Gate分区模式以及绕线模式等。版图一旦形成参数化后，可在几分钟内实现快速调整。此外，Andes-Power的 EM/RDSon Iteration-Correction功能可以设置每层金属的EM Peak、违例面积、Total RDSon等指标，提供多种评价方式，通过数学优化算法寻找优化方向并且反复迭代，以快速获得满足或优于指标的版图。
应用实例
国内某知名晶圆制造企业的设计流程中采用了华大九天的Andes-Power解决方案，不仅实现版图设计过程全面自动化，还显著提升了版图质量。
01
工作效率提升
用户首次配置某一特定工艺条件时，尽管需要花费一定的时间，但后续的配置过程更加高效，甚至可能免去重复配置的繁琐过程。在首次配置过程中，用户仅需1个小时就完成了环境和Config设置，并生成初始版图。随后，用户仅需10个小时便完成了版图优化的全部工作，较之耗费7天的传统流程，工作效率得到显著提升。
02
EM/RDSon效果显著
在满足EM规则的前提下，RDSon实现显著优化。以24V NLDMOS设计为例（Total Width 16200），在版图优化过程中以及满足EM规则的前提下，成功实现将RDSon降低了7%。在这个例子上，原本Metal1的临界尺寸（CD）超EM规则36%，但经过优化后，CD为0.4032，不仅满足EM规则，且过电流密度能力得到了3倍以上的提升。
借助Andes-Power工具，用户可以高效、便捷地产生Device版图，在提高设计质量的同时还可以节省设计时间，带来了约16倍的加速比。
结语
华大九天推出的Empyrean Andes? Power工具，通过自动化生成和优化PowerMOS版图，相较于传统的人工设计版图方式，极大地简化了用户工作流程，有效避免重复劳动，显著提高了设计效率和产品质量。
北京华大九天科技股份有限公司（简称“华大九天”）成立于2009年，一直聚焦于EDA工具的开发、销售及相关服务业务，致力于成为全流程、全领域、全球领先的EDA提供商。
华大九天主要产品包括全定制设计平台EDA工具系统、数字电路设计EDA工具、晶圆制造EDA工具和先进封装设计EDA工具等软件及相关技术服务。其中，全定制设计平台EDA工具系统包括模拟电路设计全流程EDA工具系统、存储电路设计全流程EDA工具系统、射频电路设计全流程EDA工具系统和平板显示电路设计全流程EDA工具系统；技术服务主要包括基础 IP、晶圆制造工程服务及其他相关服务。产品和服务主要应用于集成电路设计、制造及封装领域。
华大九天总部位于北京，在南京、成都、深圳、上海、香港、广州、北京亦庄、西安和天津等地设有全资子公司，在武汉、厦门、苏州等地设有分支机构。