Simulationssoftware: So reduziert Ansys das Projektrisiko bei Axelera AI

Hintergrund: Das Zusammenwirken von Logik-Chips, die mit unterschiedlichen Stromversorgungs- und Taktbereichen betrieben werden, kann zum Ausfall von Chips führen. Axelera AI war mit der Validierung seiner Metis AIPU konfrontiert. Diese enthält bis zu 100 Millionen Gatter oder einfache Schaltkreise sowie verschiedene Takt- und Stromversorgungsbereiche, die für die Ausführung der wesentlichen Operationen einer digitalen Schaltung verantwortlich sind. Diese Interaktionen ließen sich mit herkömmlichen Werkzeugen und Methoden nur schwer analysieren. Sie waren zu ungenau und zu zeit- und ressourcenintensiv.

Dies ist Teil der Zusammenarbeit zwischen Axelera AI und Ansys, um die kürzlich veröffentlichte Metis AI Plattform zu entwickeln, eine Hardware- und Software-Plattform für Computer Vision AI Inference at the Edge.

Simulationssoftware deckt Schwachstellen und Fehler auf

Axelera AI hat einen zweistufigen Top-Down-Workflow entwickelt, der durch die Ansys-Software ermöglicht wird. Damit wird die Qualität der Schaltpläne und der IR-Abfall erfasst. In einem ersten Schritt wurde die Software eingesetzt, um zahlreiche Schwachstellen in verschiedenen Schaltplänen für integrierte Schaltkreise im Voraus zu finden oder zu übertragen. Diese Schwachstellen hätten den Herstellungsprozess verzögert. Anschließend wurde mit Hilfe der Ansys-Simulation eine Fehleranalyse durchgeführt, um Probleme aufzudecken, die sich auf die Qualität der Chips auswirken. So konnten schnell Korrekturen entwickelt und umgesetzt werden, um unvorhergesehene Spannungsabfälle zu minimieren, die zu Schaltungsausfällen führen.

„Während unserer Analyse sind wir auf ernsthafte Probleme gestoßen, die sich negativ auf die Qualität unseres Chipdesigns auswirken könnten“, erklärt Giuseppe Garcea, Director of Silicon und Mitbegründer von Axelera AI. „Ein zweistufiger Workflow mit der Ansys-Software war einfach einzurichten, und die ersten Läufe wurden servergestützt durchgeführt. Letztendlich lieferten uns diese Tools die detaillierten Daten, die für die schnelle Identifizierung und Iteration verschiedener Lösungen für die Probleme mit dem Grundriss und dem IR-Drop erforderlich waren. Ansys hat unserem Team die Gewissheit gegeben, dass wir alle Designprobleme, die in Zukunft zu Chipfehlern führen könnten, vermeiden können.“

„Die Anforderungen an Edge-KI-Plattformen, die sich durch massive Datenverarbeitung und -speicherung auszeichnen, erfordern erhebliche architektonische Verbesserungen auf der Chipseite“, sagt Shane Emswiler, Senior Vice President of Products bei Ansys. „Heutige Chipdesigns erfordern komplexe Tests und Validierungen. Dies erhöht den Druck auf die Halbleiterhersteller, die sich ändernden Systemanforderungen in einer sensiblen, kosten- und zeitsparenden Weise zu erfüllen. Die Simulationssoftware von Ansys ermöglicht die umfassende und kompetente Analyse, die für die schnelle Optimierung der Leistung und Performance dieser Chipdesigns erforderlich ist, und beschleunigt die Datenbewegung, die für KI-Anwendungen von entscheidender Bedeutung ist.“

Lesen Sie auch: Simulationswerkzeuge: Die große Expertenumfrage