一直困擾模擬/射頻集成電路工程師多年的痛點，被業(yè)界首款基于人工智能（AI）技術的模擬/射頻電路快速設計優(yōu)化軟件EMOptimizer?革命性地改變和突破！
法動科技依托其自主研發(fā)且獲得中美兩國發(fā)明專利授權的專利技術，完成了技術閉環(huán)的構建。該成果直面模擬/射頻集成電路設計痛點，聚焦于模擬/射頻集成電路設計的關鍵難題，彰顯了法動科技作為中國射頻EDA領軍品牌的卓越實力。憑借思維創(chuàng)新與方法創(chuàng)新，法動科技徹底改變了模擬/射頻集成電路的設計模式與流程，實現(xiàn)了模擬/射頻集成電路的快速搭建和優(yōu)化設計，為行業(yè)的發(fā)展注入了新的動力。
EMOptimizer?是業(yè)界首款基于人工智能（AI）技術的模擬/射頻電路快速設計優(yōu)化軟件。該軟件依托自主研發(fā)的發(fā)明專利技術，結合參數(shù)化、可復用的模擬/射頻 IP 技術，旨在解決模擬/射頻電路設計過程中因反復調(diào)用電磁場仿真而導致的設計效率低下的問題。通過使用參數(shù)化的 AI 單元庫進行電路設計，EMOptimizer? 在確保高精度的同時，顯著提升了模擬/射頻電路仿真與設計優(yōu)化的速度。模擬/射頻芯片設計的本質(zhì)是“與物理規(guī)律的博弈”，這一博弈對模擬/射頻集成電路的快速仿真設計產(chǎn)生不利影響，解決這一問題，它需在理論、工具和工藝的交叉點上通過創(chuàng)新而持續(xù)突破。
一、直面痛點
困擾模擬/射頻設計工程師的兩大痛點：一是“設計復用性差”，二是“設計迭代時間長”。
在設計的復用性差方面，沒有標準化模型，難以復用老設計。往往做完一個設計，想把設計中的一些常見器件單元在新設計中重復利用是很難的。對于一個新設計，要創(chuàng)建新器件，例如變壓器的模型需要從電感的線圈開始一步一步繪制，這是一個很花時間的過程，而且以前的仿真結果也無法復用，即設計復用性差。
在設計迭代時間很長方面，每改變一個參數(shù)，即使是參數(shù)微調(diào)，也需要對整個版圖進行一次電磁場仿真，消耗時間長，優(yōu)化到設計指標需要大量的時間！尤其對于一個復雜結構的設計，電磁場仿真時間基本上是以小時為單位，導致修改參數(shù)進行仿真所需要的時間成本很高，要將設計優(yōu)化達到要求的指標需要花費大量的時間。這個過程就好像造房子，每次新建房子都是從“活泥巴”開始，不僅費時費力，還需要設計師有很多的經(jīng)驗去嘗試材料的“配比”。
二、革命性的改變和創(chuàng)新
1.設計思路改變和創(chuàng)新
在數(shù)字芯片設計中，設計人員使用庫單元（Cell）的方式進行數(shù)字集成電路的設計，在工藝不變的情況下，庫單元可復用，不僅提高了單個設計的設計速度，同時由基本單元設計好的模塊也能非常方便地移植到其他的設計中去。正像造房子使用磚和預制板，不僅能加快房子建造的速度，還能使建造方式標準化、規(guī)?；?。借鑒數(shù)字集成電路設計思路，法動科技創(chuàng)造性的成功發(fā)明了標準化的模擬/射頻庫單元構造方法，并利用這些模擬/射頻庫單元快速搭建模擬/射頻集成電路，在工藝不變的情況下，同一組標準化庫單元能應用于多個設計及項目。同時，當芯片代工廠提供的模擬/射頻PDK太簡單不夠用或工藝發(fā)生變化的情況下，也將催生出專門從事模擬/射頻庫單元IP開發(fā)的市場。
2.設計方法改變和創(chuàng)新
針對設計復用性差的解決方案。利用人工智能（AI）技術訓練參數(shù)化AI模型，構造標準化模擬/射頻庫單元。詳見中國發(fā)明專利，“一種基于人工智能的電磁仿真方法及其電磁大腦”，專利號: ZL201711439836.1，2017年12月27日申請，2021年12月07日授權（授權公告號：CN108182316B）。這項技術已經(jīng)在法動EDA產(chǎn)品UltraEM?的建模功能模塊中實現(xiàn)。
針對設計迭代時間長的解決方案。使用AI模型庫單元,搭建集成電路版圖并進行快速設計仿真和快速優(yōu)化。詳見中國發(fā)明專利，“一種模擬電路的快速仿真優(yōu)化方法及其系統(tǒng)”，專利號: ZL202210439728.9，2022年4月25日申請，2024年07月30日授權（授權公告號：CN114611449B）。同時詳見美國專利（U.S. Patent）, “Quick simulation and optimization method and system for analog circuits”，專利號: US 12,197,839, 2024年9月3日申請，2025年1月14日授權。這項技術已經(jīng)在法動EDA產(chǎn)品EMOptimizer?中實現(xiàn)。
綜合上述成果，法動科技融合數(shù)字集成電路設計思路和人工智能（AI）建模技術，利用全球最快電磁計算引擎UltraEM?進行全波準確仿真與建模，并結合AI技術訓練標準化模擬/射頻庫單元，提升設計可復用性和標準化。EMOptimizer?利用標準化模擬/射頻庫單元，可以秒出電磁仿真結果，避免了每次迭代過程中極為耗時的電磁仿真，實現(xiàn)了快速仿真及快速優(yōu)化設計。這個革命性的模擬/射頻集成電路設計全新思想將現(xiàn)有設計軟件效率提升至千倍以上。
三、模擬/射頻集成電路快捷優(yōu)化設計平臺
聯(lián)合UltraEM?和EMOptimizer?提供模擬/射頻集成電路快速優(yōu)化設計的全流程解決方案。
下文展示了一個帶通濾波器的指標及設計優(yōu)化流程。
