지멘스EDA, 전력 무결성 검증 솔루션 ‘mPower’ 발표

[테크월드뉴스=이재민 기자] IoT(사물인터넷), 5G 인프라, 산업용 스마트 그리드, 웨어러블 디바이스 등의 산업에 다양한 전자장비가 도입되고 있다. 이로 인해 반도체 칩 디자인이 복잡해졌다. 칩을 디자인할 때 더 높은 수준의 처리능력을 담으면서도, 칩이 소모하는 전력에 대해 일정선을 유지할 수 있는 설계가 필요해진 것이다. 이에 따라 디지털과 아날로그 반도체에서 ‘전력 무결성’이 대규모적으로 요구되고 있다.

이런 어려움에 대해 지멘스EDA가 해답을 제시했다. 지멘스EDA는 10월 13일 온라인 미디어 브리핑을 통해 전력 무결성 솔루션인 ‘엠파워(mPower)’를 발표했다. 엠파워는 업계 최초로 디지털·아날로그 혼성신호 IC에 무제한적인 확장성을 제공하는 전력 무결성 검증 소프트웨어다. 또한 모든 규모의 2.5/3D IC 구현뿐만 아니라 모든 버전의 2D 설계에 대해 전자이동(EM)과 전압강하(IR) 분석이 가능하다. 기존 설계 흐름에 쉽게 통합되기 때문에 타임 투 마켓(제품 개발 후 판매까지 걸리는 시간)을 단축시킬 수도 있다.

지멘스EDA는 엠파워 발표 이전부터 이미 전력 무결성에 대한 툴을 보유하고 있었다. 설계 단계에서는 ‘파워프로(PowerPro)’가 전력에 대한 RTL 최적화, 게이트 레벨과 RTL에 대한 전력 소요량 예측 등을, 시스템 단계에서는 하이퍼링크(HyperLynx)가 신호의 무결성, 시스템 검증을 담당했다. 칩 단계에서는 캘리버 퍼크(Calibre PERC)가 EOS와 전력 방출 예방 기능을 수행했다. 엠파워는 파워프로, 하이퍼링크, 캘리버 퍼크 등 지멘스EDA의 전기 물리학적 사인오프 제품군 전반을 완성하는 제품으로 보면 된다.

엠파워는 디지털 IC에서 ▲클라우드 사용 가능 ▲현지 로컬 네트워크 지원 ▲업계 표준 인풋 사용 등으로 어떤 기술이나 설계에도 바로 적용될 수 있다. 엠파워의 차별성은 이런 확장성이 아날로그 IC에서도 가능하다는 점이다. 엠파워는 아날로그 IC에서 풀칩(Full-chip)으로 정확한 시뮬레이션 기반의 EM/IR 분석을 할 수 있다. 이기종 컴퓨팅 네트워크에서 성능을 낼 수 있도록 최적화된 기술이 이를 가능하게 했다.

조셉 데이비스(Joseph Davis) 지멘스EDA 캘리버 및 엠파워 제품 관리 수석 디렉터는 미디어 브리핑에서 “엠파워는 디지털 IC에서는 그 어떤 부분에서도 타협이 없는 전력 무결성 솔루션이며, 아날로그 IC에서는 획기적인 솔루션이 될 것”이라고 말했다.

실제로 지멘스EDA의 고객사들은 엠파워 사용 후 런타임이 전반적으로 개선됐으며, 대규모 아날로그 IP 블록의 EM/IR 분석 작업을 첫 시도에 완료했다고 밝혔다. 파올로 밀리오찌(Paolo Miliozzi) 맥스리니어(MaxLinear) SoC 디자인 및 테크놀로지 부문 부사장은 “엠파워를 통해 대형 아날로그 IC의 테이프아웃 시 EM/IR을 자신 있게 평가할 수 있게 됐다”고 말했다.

또 다른 고객사인 에스페란토(Esperanto)의 대런 존스(Darren Jones) VLSI 부문 부사장은 “엠파워를 사용하기 전에는 1000 코어 이상인 우리의 64비트 RISC-V AI 칩에서 풀칩 EM/IR 분석을 단 한 번도 수행할 수 없었다”며 “엠파워로 인해 우리의 서버 팜에서 트랜지스터 240억 개 규모의 7㎚ AI 칩을 보다 적은 리소스로 실행하고, 더 빠른 턴어라운드 시간을 달성할 수 있게 됐다”고 전했다. 이외에도 에피닉스(Efinix), 온세미(onsemi) 등의 반도체 기업에서 엠파워 성능 검증을 완료했다.

끝으로 조 사위키(Joe Sawicki) 지멘스 IC EDA 부문 수석 부사장은 “반도체 설계 기업은 EM/IR 분석을 통해 정확한 전류를 디바이스에 공급하고 고장을 일으키는 일이 없도록 해야 한다”며 “엠파워를 통해 모든 디지털·아날로그 혼성신호 IC 분석 작업이 가능할 뿐만 아니라 안정성도 확보할 수 있을 것”이라고 밝혔다.