PrimeSim Continuum实现10倍仿真速度提升

随着对计算性能的需求不断提高，HPC行业正朝着异构计算模型迈进，即GPU和CPU协同运行以执行通用计算任务。

在这种异构计算模型中，GPU作为CPU的加速器，旨在减轻CPU的负担并提高计算效率。要利用这种计算模型和大规模并行GPU架构，应用软件需要重新设计。

新思科技和NVIDIA共同开发GPU加速电路仿真技术

IC设计的复杂度一直在呈指数级提高。近十年来，随着工艺技术从平面技术发展到FinFET技术，器件数量和寄生元件显著增加。现代工艺技术还需要从更多的工艺、电压和温度角进行验证，从而导致设计复杂性呈数量级提高。在此期间，CPU性能增长态势基本趋于平稳，而GPU性能一直在提高，并持续突破摩尔定律。随着时间的推移，这些趋势肯定会进一步拉大这两种计算方法之间的差距。GPU在应对电路仿真的挑战方面具有显著的优势，包括大量的浮点运算和内存带宽使用率，以及使用执行大量独立计算任务。

新思科技在SNUG全球用户大会上推出PrimeSim Continuum——融合的一流SPICE和FastSPICE技术统一工作流，旨在加速仿真、射频、混合信号、定制数字和存储器设计的创建。PrimeSim Continuum解决方案采用创新的SPICE和FastSPICE架构，使设计团队的仿真速度加快10倍，同时保证签核精度。PrimeSim的下一代架构采用独特的GPU技术，在执行综合的模拟和RF设计分析时，性能显著改进，同时满足签核精度要求。NVIDIA DGX系统上运行的基准模型显示，与多核CPU相比，速度加快4-12倍。尽管在多种电路上的性能都有所提高，但在运行大型的布局后仿真时，性能改进幅度更大。另外，由于瞬态运行时间较长，性能的改进更加明显。

PrimeSim通过利用CUDA GPU的大规模并行能力实现了更为显著的性能提升，涉及的核心技术包括：
 

• 异构GPU和CPU架构上的同步并行计算的强大的稀疏求解器，用于求解电路仿真系统方程式
• 准确且高效的IC组件建模
• 适用于GPU的紧凑、高效的数据模型和管理
• 快速电路仿真数据库的构建和数据处理
   

由于纳米级IC仿真的复杂性和模型尺寸不断增大，具有极快互连能力的多个GPU非常必要。NVIDIA DGX系统和HGX平台融合了NVIDIA GPU、NVIDIA NVLink、NVIDIA Mellanox InfiniBand网络以及全面优化的NVIDIA AI和HPC软件栈的全部能力，可提供超高的应用性能。