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Keysight TechnologiesModel Quality Assurance(MQA)業界標準のSPICEモデル検証ソフトウェア
はじめに
Model Quality Assurance(MQA)は、SPICEモデルの品質を徹底的にチェックし、シリコンおよびⅢ-Ⅴ化合物半導体のためのQAおよびレポート作成手順を自動化するための、SPICEモデル検証手順、インタフェース、ユーティリティーの統合ソフトウェアです。今日のディープ・サブミクロン・プロセス・テクノロジーとモデルの複雑化に伴って、SPICEモデルの検証はますます困難で時間のかかる作業になっています。しかし、SPICEモデリングエンジニアやモデルのユーザーは、モデルを徹底的にチェックし、モデルの特性を容易に入手できることを望んでいます。MQAは、業界におけるこの重要な要求に応えるもので、包括的なチェックルールを使ってモデルの品質を厳密にチェックし、モデルの特性をプロットし、出力ターゲットをカスタマイズする機能を使いやすいインタフェースとユーティリティーを用いて提供します。
主な特長
– SPICEモデルの品質を確認するための包括的なルールセットを統合しており、測定データをシミュレーション結果に重ね合わせ表示しながら確認が可能。
– 高速な解析と簡単な操作 – ルールとチェック機能は柔軟でフルカスタマイズ可能。PerlとTCLによるスクリプトルールをサポート – クイック測定QA、モデル比較、コーナーモデルQA
– 強力なプロット機能とユーティリティー – オープンインタフェースにより、モデル、シミュレータ、チェックルーチンの柔軟なサポートを実現 – 強力なレポート作成機能 – モデル情報の容易な共有 – 強力なモデル式ビュワー – モデルの微調整機能 – ライブラリの構文とリンクのクイックチェック – Load Sharing Facility(LSF)のサポート – さまざまなレベルでの完全な並列実行をサポート：シミュレータレベル、ルールレベル、プロジェクト
レベル – さまざまなシミュレータバージョンを使用したQAプロジェクトのサポート – IC-CAP mdmデータおよびMySQL/SQLiteデータベースのネイティブサポート
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モデルQA
モデルの完全性のチェック – Isub、Igate、1/fノイズなどがモデルに反映されているか？
モデルパラメータの範囲チェック
モデル特性のトレンドのチェック – Idsat、Vth、Gm、Gds対W/L/Tのトレンドが正しいことの検証
モデルの数式的ロバスト性のチェック – GmまたはGds曲線にキンクがないか？
ビンの連続性のチェック
ベンチマーク回路性能のチェック – リングオシレータなど – ユーザーが独自の回路を入力可能
ユーザーの仕様に基づいてポイントシミュレーション値を計算
測定によるモデルの精度チェック
異なるモデルのモデル性能の比較： – HSPICEモデルとSpectreモデル – BSIM3v3モデルとBSIM4モデル – マクロモデルとそのコアモデル
異なるプロセスコーナーのチェックと比較
SPICEモデル検証は、ますます重要になると同時に、より困難にもなっています。これには 以下の理由があります。
モデル検証の作業は、単に測定 結果をシミュレーション結果に 重ね合わせるだけでは 済みません
モデル検証には、 自動化とカスタマイズが 必要です
– チャネルの微細化に起因する2次の物理効果により、デバイスのモデリングが複雑になったこと。
– マクロモデルやビンニングモデルの使用が増えたこと。これらのモデルの検証は、グローバルモデルよりもはるかに複雑です。
– ファウンドリビジネスの自然な結果として、モデリングエンジニアとデザイナの間のコミュニケーション方法の改善が求められていること。デザイナには、モデルが具体的な回路設計ニーズの要件を満たすかどうかのチェックが必要になります。
– あるアプリケーションではうまく動作しているように見えるモデルが、他のアプリケーションでは全く機能しない場合があること。
– 結局のところ、測定は、テスト構造の物理デバイスの数と測定器の分解能によって制限されます。
– モデル検証では以下のチェックを行う必要があります。
– モデルの精度（測定と比較） – モデルの完全性（設計にとって重要なすべての主要な物理効果がモデリングされているか）
– モデルの数式的ロバスト性（1次微分と2次微分においてキンクがないこと）
– モデルが物理的トレンドを予測する能力（設計の最適化には非常に重要）
– ベンチマーク回路を使用したモデルのシミュレーション結果
– 品質を保証するには確立されたQA手順が存在することが必要です。
– さまざまなデバイスサイズ、温度、バイアス条件で膨大な数のチェックを行う必要があることを考えると、手動でのモデル検証はほぼ不可能です。
– モデルのレポート作成は時間のかかる作業であり、高速化が必要です。
– モデルのQAルーチンはモデルの変更に伴って変わることが多いので、カスタマイズ可能なQAプラットフォームが必要です。
– QAツールは、モデルの問題のデバッグと潜在的な問題の検出に役立つものであることが必要です。
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MQA
MQAは、以下の問題を解決するために開発されたユニークなソフトウェア製品です。
特殊ルーチンを使用したアナログ/RFデザインターゲットのチェック
– スミスチャートおよび極座標プロット – ネットワークパラメータのトレンドのチェック
– ロードプルおよびハーモニックバランスのシミュレーション／プロット
– 熱雑音の特性評価
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測定QA
– 測定されたデバイス形状とバイアス条件を即座に表示可能
– 測定されたデバイス特性のプロットが可能 – Idsat*L、Idsat/W、Vthのトレンドをチェックして不良測定を検出可能
強力なモデルレポート機能
MQAは以下のような強力なレポートモジュールを備えています：
– 必要なすべてのテーブルとプロットをユーザーが選択したレポートフォーマット（Word、Excel、PowerPoint、HTML、PDF、OpenOffice）に容易に出力可能
– 既存のすべてのMQAプロットをレポートに出力可能
– レポート内容はルールで決まり、ユーザーがカスタマイズ可能
カスタマイズ可能な チェックルール
– チェック基準のカスタマイズと掃引範囲の定義が可能
– 独自のルールを追加して新しいターゲットをチェック可能
スクリプトルール（PerlおよびTCL）によるサポート
– カスケード解析（AC、DC） – 既存のユーザースクリプトを容易にプラグイン可能
– 柔軟または複雑なデータ計算 – ユーザー定義テーブルの作成
オープンインタフェース
MQAには熟練ユーザーのためのオープンインタフェースが備わっていて、ユーザー独自の演算機能やデータ処理機能を利用できます。オープンインタフェースは社内シミュレータ用のSPICEインタフェースの作成にも使用できます。
– わずかなプログラミングでさまざまな演算機能を実装可能
– RMS関数を自由にカスタマイズ／追加
可能 – MQAのJavaインタフェースは独自のエンジンを備え、ユーザー独自のプログラムの編集、コンパイル、デバッグが可能です。
強力なプロット機能
– スケールのチェック、ズームイン／アウト、プロットのデジタル化と演算機能の適用
– プロットはすべてグラフィックファイルに保存可能
– 曲線は表形式でも表示可能 – スミスチャート、極座標チャート、雑音指数のプロット
– 以前に作成した結果が容易に表示可能 – 3Dプロットの作成
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モデル式ビュワー
この機能は、モデル式を表示し、式の中のパラメータ値、動作点の値、中間変数の値を自動的に計算します。これにより、モデルの問題のデバッグが容易になり、他の方法（Excel
など）に比べて値の計算の手間を減らすことができます。
モデルの微調整
MQAでは、モデルパラメータを微調整してモデル性能への影響を調べることができます。これにより、特定用途に合わせたモデルの調整が可能になります。
ETのサポート
MQAでは、ET/PCMデータをロードしてシミュレーションと比較できます。ETデータはMQA
の多数のシミュレーション結果と重ね合わせ表示できます。
ライブラリエクスプローラ
ライブラリエクスプローラを使えば、モデルライブラリの内容をわかりやすく表示して設定でき、QA作業の手間を減らして効率を上げることができます。ライブラリエクスプローラでは、ライブラリをツリー構造で表示し、モデルの構成や設定を容易に実行し、QAおよびレポートプロジェクトをグローバルに組織化することができ、さらにすべての作業の保存、再利用、蓄積ができます。
ライブラリテスト
MQAのライブラリテストオプションを使えば、モデルライブラリの簡単なチェックをバッチ方式で容易に実行できます。シンタックスエラー、未定義のパラメータ、正しくないリンクなどのライブラリファイルのエラーを簡単に見つけることができます。ライブラリテストはすべてのタイプのデバイスモデルをサポートし、HSPICEおよびSpectreのライブラリを自動的に認識します。
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複数のレベルでの並列実行のサポートによる高速化
MQAは、LSFおよびシミュレータレベル、ルールレベル、プロジェクトレベルを含む複数のレベルでの並列実行をサポートしています。ユーザーは効率的にハードウェアおよびライセンスのリソースを活用できるので、モデルQAを高速に行えます。
MQAが他のツールと異なる点
– MQAはモデリングに関する最先端の専門知識から作成された内蔵ルールに基づいて動作します。 – シミュレーションは測定データポイントに制限されないため、非常に細かいバイアスステップをチェックして、モデルの品質を検証することができます。
– ビルトインされたチェック用の関数を使えば、自動モデル検証も可能になります。 – ビンニングモデルおよびマクロモデルのチェックのための特別な関数が用意されています。 – MQAは測定データのチェックも可能です。 – アプリケーションごとに異なるベンチマーク回路を使用できます。 – アプリケーションごとに検証基準をカスタマイズできます。 – 異なるプロセスコーナーをチェックできる特別な関数が用意されています。 – オープンインタフェースにより、ユーザー指定のルールを容易に追加できます。 – MQAでは、他のモデリングツールでは使用できないプロットを作成できます。
統合型データフロー
MQAはIC-CAP mdmデータファイルおよびMySQL/SQLiteデータベースをネイティブにサポートしています。キーサイトのデバイス・モデリング・プラットフォーム全体にわたってシームレスなデータフローを実現します。
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製品構成
Model Quality Assurance(MQA)
ファブレス・デザイン・ハウス、IDM、ファウンドリ向けに、SPICEモデルライブラリの検証、比較、ドキュメント化のための総合的なソリューションとフレームワークを提供します。
コア環境
SPICEモデルの検証、比較、ドキュメント化のためのメインプラットフォーム。MQAコアは、一般的なモデルの検証と、主要なシミュレータのシミュレーションをサポートしています。
– W8644BP/BT Model Quality Assuranceコア環境
モデル 概要 モジュール
CMOSモデル検証 包括的な内蔵ルールにより、BSIMSOI、PSP、HiSIM2、HiSIM_HV、BSIM6、BSIM-CMG、BSIM-IMGモデルのQAを 実行できます。
W8632EP/ET MQA BSIMSOIモデル・サポートソフトウェア
W8633EP/ET MQA PSPモデル・サポートソフトウェア
W8634EP/ET MQA HiSIM2モデル・サポートソフトウェア
W8635EP/ET MQA HiSIM_HVモデル・サポートソフトウェア
W8637EP/ET MQA BSIM6モデル・サポートソフトウェア
W8638EP/ET MQA BSIM-CMGモデル・サポートソフトウェア
W8639EP/ET MQA BSIM-IMGモデル・サポートソフトウェア
BJTモデル検証 包括的な内蔵ルールにより、VBICモデルのQAを 実行できます。
W8636EP/ET MQA VBICモデル・サポートソフトウェア
スクリプト インタフェース
TCLおよびPerlスクリプトベースのルールファイルを サポートしています。
W8641EP/ET MQA TCLサポートソフトウェア
W8642EP/ET MQA Perlサポートソフトウェア
ビュワー モジュール
MQAで作成したプロットやテーブルの結果表示と レポート作成を実行できます。
W8640EP/ET MQAビュワー・サイト・ソフトウェア
– グローバルモデル、ビンニングモデル、マクロ（サブ回路）モデル
– Ⅲ-Ⅴ FET、HEMT、HBT
– MOSFET（BSIM3v3、BSIM4、BSIM6、BSIMSOI、PSP、HiSIM2、HiSIM_HV）、MGFET（BSIM-CMGおよびBSIM-IMG）、ダイオード、BJT（GP、VBIC、HiCUM、MEXTRAM）、パッシブデバイス（抵抗、キャパシタ、インダクター）
– サポートされるプラットフォーム：WindowsおよびLinux
– サポートされるシミュレータには、ADS、GoldenGate、HSPICE、Spectre、Eldo、FineSim、SmartSpice、AFS、SPICE3などがあります。
サポートされるモデル形式とプラットフォーム
ファウンドリ/IDMモデル／マクロ
精度
ファウンドリ管理
モデルQA
デザイナーの利点
MQA：よりよいコミュニケーションのための方法
SPICEファイル 設計
モデルQA
モデル比較検証保証
カスタマイズ
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www.keysight.co.jpwww.keysight.co.jp/find/eesof-mqa
キーサイトのソフトウェアには、専門知識に裏付けされたノウハウが凝縮されています。キーサイトは初期の設計から最終製品の出荷に到るまでに必要となるツールを提供し、解析データが有用な情報へ、さらに設計上の知見となることを加速させ、デザインサイクルの効率化に貢献します。
– エレクトロニック・デザイン・オートメー ション(EDA)ソフトウェア
– アプリケーションソフトウェア – プログラミング環境 – ユーティリティーソフトウェア
詳細については、以下のウェブサイトを ご覧ください。www.keysight.co.jp/find/software
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