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Quartz Rail は、ナノメータデザイン対応のサインオフ・パワー・ソリューションです。 パワー解析、パワープランニングは基より、電圧降下解析、電圧降下による遅延解析、また、エレクトロマイグレーション解析機能により、Quartz Railを使用する事で、設計者はパワー・インテグリティを考慮した設計を行う事ができます。Quartz Railは、コレクト・バイ・コンストラクションでレイルを設計することができるマグマ社の完全に統合されたRTL-to-GDSIIインプリメンテーション・フローで使う他に、スタンドアローンのパワー・インテグリティ・ツールとしても使用することができます。
バッテリーを利用した携帯電子機器の増加により、最小の消費電力のデジタルICに対する需要が高まっています。大規模かつ複雑なSoCに対して、最小の消費電力とパフォーマンスを両立させるような、信頼性のある電源ネットワークをインプリメントすることは、設計上の大きなチャレンジとなっています。シリコンサイズが90nm以下になるにつれ、電圧(IR)降下や温度の効果は、設計上の問題になっています。こうした問題は、タイミングや、クロストーク（ノイズと遅延）のようなシグナルインテグリティ（SI）と密接に関連しています。
既存の消費電力、IRドロップ解析ツールは、インプリメンテーション用ツールとは別個に動作していますので、レイアウト後の、時間のかかる設計の繰り返しをしばしば引き起こします。不正確で整合性のない解析では、オーバースペックなデザインになってしまい、ひいては配線混雑を起したり、チップ動作の極小解に陥ったりしてしまいます。
面積、パワー、タイミング、SI効果に対するトータル・デザインクロージャを実現するためには、パワー・インテグリティ・ソリューションが必要です。マグマ社のQuartz Railは、このようなソリューションを提供し、マグマ社のRTL-to-GDSIIインプリメンテーション・フローに統合することもできます。Quartz Railは、デザイン・インプリメンテーション・フローを通じて高精度な解析とパワー・インテグリティの管理が可能で、迅速な収束を実現します。
Quartz Railでは、スタティック、ダイナミックな消費電力解析、表示のための完全な機能を提供します。これには、.libにおけるパワー・データの柔軟な指定、ネットベースのスィッチング・ファクタを使用したスィッチング・アクティビティ指定、あるいはVCDファイルなどのスィッチング・アクティブティ・ファイルから直接入力される指定などがあります。
Quartz Railは、過渡電源解析を行うことができます。この過渡電源解析では、回路動作は実際の時間間隔で計算され、この間隔であらゆる初期状態や時間に依存した影響を表すことができます。過渡解析は、消費電力やサージ電力による過不足効果における急激な変化を計算します。過渡解析は、抵抗、容量、インダクタンスを計算します。過渡解析は、オンチップの抵抗、容量の影響を考慮して実行します。過渡解析の精度を向上させるために、Package RLC情報を注記することができます。Quartz Railはオンザフライなキャラクタライゼーションを提供し、内蔵SPICEエンジンを使用してスィッチング電流の波形や固有のデ・カップリング情報を得ます。この機能により、ダイナミックIRドロップ解析の精度は大幅に向上します。
Quartz Railは、ベクタ・フリーの過渡解析をサポートし、バウンダリ状況や活性伝播をベースにしたMonte Carloシミュレーションを動作させることにより、タイミング・ウィンドウ内で自動的に内部のアクティブティを抽出します。Quartz Railは、multi-Vdd設計に対し、ドメイン・ベースのパワー、IRドロップ解析をサポートします。
過渡IRドロップ解析が、優れたデカップリング・キャパシタンス挿入を実現
Quartz Railは、温度解析機能を内蔵しており、ゲートの電力損失や基盤の熱伝導によるダイ上の温度供給を正確に計算します。サーマル効果はデバイスの信頼性、リーケージ・パワー、スィッチング性能へ影響を与えるため、その解析は重要です。Quartz Railは、タイミング、クロストーク、パワー、IRドロップ、サーマル効果を同時に対処することができ、設計のイタレーション回数を最少化することができます。
リーケージ・パワーにおける温度の効果を考慮するサーマル・マップ解析
Quartz Railは、サーマル・マップ、IRドロップ・マップと同様、パワー密度や電流密度をみるための様々なマップ表示機能を提供します。設計者はパワー・グリッドやvia構造に対して必要な変更を行うために、これらのマップによるフィードバックを利用し、確実に最適なパワー伝播を実現することができます。
マグマ社の統合データモデルを使用することで、Quartz Railはパワー・マップレポートからホットスポット、IRドロップ等の問題を起こしているレイアウト部分に直接クロスプロービングすることができます。これにより、ユーザはインクリメンタルにパワーやIRドロップ問題を即座に検出し、修正することが可能です。
Quartz Railには、IPやソフトマクロ・ブロックのような様々なマクロモデリング機能によりレイル・ネットワークをモデル化するための、最先端かつ高精度なマクロモデリング技術が搭載されています。電流やパワーの特性に関連したモデルは、.libファイルから自動的に抽出されます。
またQuartz Railは、ソフトマクロをモデル化する、マグマ社の強力かつ独自のGlassBox抽出技術を利用しています。 その結果、最大90パーセントのデータを削減することができ、ひいては大規模な（2000万ゲート以上）階層設計の迅速な解析と収束を実現することができます。
Quartz Railには、スタティック、ダイナミックIRドロップ解析に必要な寄生ネットワークを正確に抽出するための、抽出機能が搭載されています。この機能は、電流、電圧ソースを構成する直線的なシステム方程式を形成しており、IRドロップの効果に対して正確かつ迅速に解析することができます。ユーザは、ネットワークの上の、フローティング・ネット、電源パット、ピンなど、解析すると同時に、最適化行う事ができます。
Quartz RailはTalus™ Powerに統合されており、デザインフローを通じてパワーを最小化、最適化することができます。マグマ社独自の、統合化されたデータベースにより、ユニークなアーキテクチャから、解析データにアクセスします。このデータベースのより、設計者は、設計段階でIRドロップ、タイミング、温度、パワーの複雑かつ相互依存した影響を解析することができ、早期段階でこれらの問題を回避するために必要な手段をとることができます。また、Quartz Railは単体製品です。サインオフ・パワー、IRドロップ解析を行うために、サードパーティ・フローで使用することができます。
高精度な組み込みパワー解析• スタティック、ダイナミックな解析 • .libファイルからのセットアップが容易かつ柔軟 • 個別ネットごとのスィッチング・アクティビティ設定、あるいはVCD、GAFファイルから入力 • 複数のオペレーティング・モード解析 • アクティビティの伝達
高速、高精度なレイル解析• スタティック、ダイナミックな過渡IRドロップ • 自動レイル抽出 • 高精度なパワー・ネットワークのマクロモデリング • 高精度を実現する内蔵SPICEエンジン • デカップリング・キャパシタンス解析と挿入のためのガイダンス
早い段階で実現可能性を解析• 複数のパワー・グリッドを評価するWhat-if解析 • 部分的に配置された設計を解析 • 部分的なグリッドを解析
エレクトロマイグレーション • 階層やviaに対する平均、ピーク、RMS電流密度の限界を解析 • EMベースでワイヤ幅を決定 • EMベースのdouble via生成
電圧降下に起因する遅延• インスタンス・ベースの遅延 • 収束を確定するスタティック、過渡的なインクリメンタル・タイミング
サーマル解析 • インターコネクトにおける基盤電力生成と自己発熱の解析 • デバイスの信頼性、リーケージ・パワー、スィッチング性能を高精度に計算
大容量、階層解析（20M ゲート以上） • GlassBox技術により、高精度なアブストラクションと大幅なデータ削減が可能 • ブラックボックスを利用したIPをサポート
画面表示とレポート • パワー消費詳細レポート • 問題のあるノードとその位置を特定するIRドロップ詳細レポート • パワー（パワー、パワー密度、電流、電流密度）をGUI表示