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众所周知，电源完整性在IC设计和执行的过程中是非常关键的一环，比如我们要让设计出来的IC性能符合我们的预期就需要了解电源功耗、性能、可靠性是否满足初始的设计目标。
这看上去是个老问题，但站在今天的角度，与以往不同的是市场的变化。以汽车电子市场为例，自动驾驶或是半自动驾驶都需要搭载非常多的传感器，加上域控制器来识别多种复杂的场景，比如位于行车两侧或是后面的行人。根据市场统计数据表明，传感器市场正在持续增长，年复合增长率达到34%，而在传感器的带动下，IC的种类和功能也在不断攀升。
图 | 芯片行业市场增量显著
图 | 传感器是推动后端计算增长的前端产品
有人要问了，传感器市场的热潮和电源完整性验证、EDA工具有何关系？答案是存在内部联系。不说各类传感器所辐射的生态圈的扩张，比如智能可穿戴设备、智能电网、物联网等领域，光是传感器设计本身就会在电源完整性验证阶段遇到难题。举个例子，我们知道现在的网络摄像机就是一种与互联网连接的传感器，一般来说这些终端设备都需要连接局域网或者宽带，其中就会涉及到模拟和数字的连接问题，而数模相连之处的电源完整性分析就会变得很复杂，通常会给设计带来很大的压力，需要EDA工具辅助解决。
前面讲述了传感器设计过程中的难点，除了传感器以外还有很多IC设计的现实问题，比如说如何提升模拟IC的功耗性能和可靠性，如何缩短验证时间？在实际情况中，IC设计时常常需要采用有限的自动化方法来验证，比如使用静态的、手动的分析，但这样做的成本非常大，同时结果的说服力也较低。
图 | 西门子EDA推出全新的电源完整性分析解决方案——mPower™
在这样的背景下，西门子EDA推出了全新的电源完整性分析解决方案——mPower™，用于模拟、数字和混合信号的IC设计。mPower 软件不仅适用于所有版本的2D设计以及任意规模的 2.5/3D IC实作，还可以轻松集成至现有的设计流程之中。它是业界首款可为此类设计提供全面电源、电迁移和IR压降（EM/IR）分析的IC电源完整性验证解决方案。
西门子数字化工业软件Calibre interfaces和mPower电源完整性分析工具产品管理高级总监 Joseph C. Davis 博士表示：“mPower可实现5nm工艺节点上的全面测试，相比于目前市面上的解决方案，其整体运行速度将提高两倍，对于以往首次EM/IR分析无法完成的大型模拟IP模块，现在也可以成功实现了。”
图 | mPower面向市场痛点提供解决方案
简单地理解，mPower能够为模拟IC设计人员提供一种创新的动态解决方案，可在大型模块和芯片上进行高度精确的、基于模拟的EM/IR分析，从而取代对选定网络粗略的静态分析和SPICE模拟。此外，mPower可扩展式的EM/IR引擎还可以为数字IC设计进行分析，这种数字化的解决方案可以轻松地集成到现有各种设计流程之中，提供电源分析功能，每台机器仅需消耗很低的存储容量即可实现，即便对于最大规模的数字设计也依然适用。
关于用户体验方面，MaxLinear的SoC设计和技术副总裁Paolo Miliozzi博士表示：“西门子的mPower解决方案帮助我们做到了以前难以实现的工作，在其助力下，我们现在可以在大型模拟电路的流片过程中，充满信心地评估 EM/IR。”
人工智能计算解决方案开发商Esperanto Technologies的VLSI副总裁Darren Jones表示：“在使用mPower之前，我们无法在1000多个内核的64位RISC-V人工智能芯片上执行单次全芯片的EM/IR分析，使用mPower之后，我们只需很少的资源就能够在服务器场上运行240亿个晶体管的7nm人工智能芯片，周转时间也优于我们从前预期。”
图 | 西门子电源完整性设计流程
当然，作为门级和晶体管级的验证工具mPower的推出不是西门子EDA在电源完整性领域的首款产品，也不会是最后一款。事实上，西门子EDA在电源完整性分析验证方面已经形成了较完整的工具链，比如PowerPro用来优化RTL和预测功耗，能够在RTL阶段进行门级预测，还有封装的HyperLynx分析工具，芯片级有Calibre PERC，主要用于电气过应力的验证领域，以及进行过压保护，包括电迁移、电压降都可以验证即将实施的领域。
总之，EDA作为芯片设计产业链的先行者，市场嗅觉一定是非常灵敏的，所有的工具更新都会沿着需求这条路往前走，西门子EDA也不例外。
