眾所周知，電源完整性在IC設計和執行的過程中是非常關鍵的一環，比如我們要讓設計出來的IC效能符合我們的預期就需要了解電源功耗、效能、可靠性是否滿足初始的設計目標。
這看上去是個老問題，但站在今天的角度，與以往不同的是市場的變化。以汽車電子市場為例，自動駕駛或是半自動駕駛都需要搭載非常多的感測器，加上域控制器來識別多種複雜的場景，比如位於行車兩側或是後面的行人。根據市場統計資料表明，感測器市場正在持續增長，年複合增長率達到34%，而在感測器的帶動下，IC的種類和功能也在不斷攀升。
圖 | 晶片行業市場增量顯著
圖 | 感測器是推動後端計算增長的前端產品
有人要問了，感測器市場的熱潮和電源完整性驗證、EDA工具有何關係？答案是存在內部聯絡。不說各類感測器所輻射的生態圈的擴張，比如智慧可穿戴裝置、智慧電網、物聯網等領域，光是感測器設計本身就會在電源完整性驗證階段遇到難題。舉個例子，我們知道現在的網路攝像機就是一種與網際網路連線的感測器，一般來說這些終端裝置都需要連線區域網或者寬頻，其中就會涉及到模擬和數字的連線問題，而數模相連之處的電源完整性分析就會變得很複雜，通常會給設計帶來很大的壓力，需要EDA工具輔助解決。
前面講述了感測器設計過程中的難點，除了感測器以外還有很多IC設計的現實問題，比如說如何提升模擬IC的功耗效能和可靠性，如何縮短驗證時間？在實際情況中，IC設計時常常需要採用有限的自動化方法來驗證，比如使用靜態的、手動的分析，但這樣做的成本非常大，同時結果的說服力也較低。
圖 | 西門子EDA推出全新的電源完整性分析解決方案——mPower
在這樣的背景下，西門子EDA推出了全新的電源完整性分析解決方案——mPower，用於模擬、數字和混合訊號的IC設計。mPower 軟體不僅適用於所有版本的2D設計以及任意規模的 2.5/3D IC實作，還可以輕鬆整合至現有的設計流程之中。它是業界首款可為此類設計提供全面電源、電遷移和IR壓降（EM/IR）分析的IC電源完整性驗證解決方案。
西門子數字化工業軟體Calibre interfaces和mPower電源完整性分析工具產品管理高階總監 Joseph C. Davis 博士表示：“mPower可實現5nm工藝節點上的全面測試，相比於目前市面上的解決方案，其整體執行速度將提高兩倍，對於以往首次EM/IR分析無法完成的大型模擬IP模組，現在也可以成功實現了。”
圖 | mPower面向市場痛點提供解決方案
簡單地理解，mPower能夠為模擬IC設計人員提供一種創新的動態解決方案，可在大型模組和晶片上進行高度精確的、基於模擬的EM/IR分析，從而取代對選定網路粗略的靜態分析和SPICE模擬。此外，mPower可擴充套件式的EM/IR引擎還可以為數字IC設計進行分析，這種數字化的解決方案可以輕鬆地整合到現有各種設計流程之中，提供電源分析功能，每臺機器僅需消耗很低的儲存容量即可實現，即便對於最大規模的數字設計也依然適用。
關於使用者體驗方面，MaxLinear的SoC設計和技術副總裁Paolo Miliozzi博士表示：“西門子的mPower解決方案幫助我們做到了以前難以實現的工作，在其助力下，我們現在可以在大型類比電路的流片過程中，充滿信心地評估 EM/IR。”
人工智慧計算解決方案開發商Esperanto Technologies的VLSI副總裁Darren Jones表示：“在使用mPower之前，我們無法在1000多個核心的64位RISC-V人工智慧晶片上執行單次全晶片的EM/IR分析，使用mPower之後，我們只需很少的資源就能夠在伺服器場上執行240億個電晶體的7nm人工智慧晶片，週轉時間也優於我們從前預期。”
圖 | 西門子電源完整性設計流程
當然，作為門級和電晶體級的驗證工具mPower的推出不是西門子EDA在電源完整性領域的首款產品，也不會是最後一款。事實上，西門子EDA在電源完整性分析驗證方面已經形成了較完整的工具鏈，比如PowerPro用來最佳化RTL和預測功耗，能夠在RTL階段進行門級預測，還有封裝的HyperLynx分析工具，晶片級有Calibre PERC，主要用於電氣過應力的驗證領域，以及進行過壓保護，包括電遷移、電壓降都可以驗證即將實施的領域。
總之，EDA作為晶片設計產業鏈的先行者，市場嗅覺一定是非常靈敏的，所有的工具更新都會沿著需求這條路往前走，西門子EDA也不例外。
