Verifizierung von Siliziumphotonik effizienter gestalten

Keysight Technologies hat ein neues Process Design Kit (PDK) für seinen Advanced Design System Photonic Designer veröffentlicht, das den Silizium-Photonik-Prozess von GlobalFoundries (GF) unterstützt. Diese Integration ermöglicht es Ingenieuren, photonische integrierte Schaltkreise zu simulieren und die vollständige elektro-optisch-elektrische Systemleistung für Anwendungen in Rechenzentren, KI-Infrastrukturen und der optischen Kommunikation zu verifizieren.

Konsolidierung des elektro-optisch-elektrischen Design-Workflows
Der Entwurf eines photonischen integrierten Schaltkreises (PIC) stellt nur eine Phase der Entwicklung optischer Komponenten dar; Ingenieure müssen auch die Leistung der Schaltung innerhalb eines breiteren elektro-optisch-elektrischen (EOE) Systems verifizieren. In der Vergangenheit haben Designteams separate Plattformen für PIC-Layout und Systemsimulation verwendet, was häufige Datentransfers zwischen isolierten Werkzeugen erforderte. Diese Fragmentierung führt spät im Entwicklungszyklus zu Validierungsverzögerungen. Durch die Integration des GF-Silizium-Photonik-Prozesses in eine einheitliche Umgebung ermöglicht das aktualisierte Process Design Kit Ingenieuren, das Verhalten der gesamten optischen Verbindung zu validieren, ohne das Toolset wechseln zu müssen, und schafft so ein optimiertes optisches Daten-Ökosystem für das Hardware-Engineering.

Validierung der Signalintegrität und Messkorrelation
Optische Hochgeschwindigkeits-Transceiver und Co-Packaged Optics erfordern eine strenge Überprüfung der Signalintegrität. Die Softwareintegration bietet Zugriff auf physikalische Modelle, die speziell auf den GF-Foundry-Prozess kalibriert sind, und stellt sicher, dass Softwaresimulationen die physikalischen Parameter des gefertigten Chips genau widerspiegeln. Innerhalb dieser Umgebung führen Ingenieure Augendiagramm-Analysen durch und berechnen TDECQ-Metriken (Transmission Dispersion Eye Closure Quaternary). Darüber hinaus ermöglicht die Einbindung der FlexDCA-Oszilloskop-Software eine direkte Korrelation zwischen prädiktiven Simulationen und physikalischen Hardwaremessungen, wodurch Testvariablen vor der Fertigung reduziert werden.

Beschleunigung der Entwicklung durch vorkalibrierte Modellierung
Mithilfe eines Shift-Left-Engineering-Ansatzes können Entwicklungsteams bereits in der anfänglichen Architekturphase bewerten, wie sich spezifische PIC-Layouts auf die Gesamtleistung der optischen Verbindung auswirken. Da die physikbasierten Modelle auf die Fertigungsparameter der Foundry vorkalibriert sind, müssen Entwickler keine Komponentenbibliotheken von Grund auf neu erstellen. Dieser frühe Einblick auf Systemebene minimiert die Anzahl notwendiger Design-Iterationen, stellt die Einhaltung angestrebter Übertragungsstandards vor dem Tape-Out sicher und beschleunigt die Verfügbarkeit von Komponenten für die optische Kommunikationsinfrastruktur.

Zusätzlicher Kontext
Dieser Abschnitt detailliert technische Spezifikationen und Wettbewerbs-Benchmarking, die nicht in der ursprünglichen Pressemitteilung enthalten sind.

Der Markt für Electronic Design Automation (EDA) im Bereich Silizium-Photonik umfasst mehrere integrierte Plattformen, die basierend auf der Genauigkeit der physikalischen Modellierung, Foundry-Partnerschaften und elektrooptischen Co-Simulationsfunktionen konkurrieren. Synopsys bietet OptoCompiler und OptSim an, die ein einheitliches, schaltplangesteuertes Layout und Systemsimulation bieten und häufig neben Foundry-spezifischen PDKs gebenchmarkt werden. Ansys Lumerical stellt einen weiteren Standard für die photonische Simulation auf Bauteilebene dar und wird typischerweise mit Cadence Virtuoso integriert, um eine elektrooptische Co-Simulation zu erreichen. Das Hauptunterscheidungsmerkmal von Keysight in diesem Ökosystem ist die native Integration von Hardware-Messalgorithmen – insbesondere der FlexDCA-Instrumentensoftware – direkt in die Simulationsumgebung. Während Plattformen wie Cadence und Synopsys sich stark auf das Layout integrierter Schaltkreise und Multiphysik-Routing konzentrieren, zielt das Advanced Design System speziell auf die Validierung hochfrequenter Signalintegrität und die Korrelation von Simulation zu Messung für optische Transceiver unter Verwendung von TDECQ-Konformitätstests nach Industriestandard ab.

Bearbeitet von Aishwarya Mambet, Induportals-Redakteurin, mit Unterstützung von KI.

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