| 講演名 | 2019-02-28 自動微分を用いたSPICEモデルパラメータ抽出環境の構築 上田 葵(奈良高専), 新谷 道広(奈良先端大), 岩田 大志(奈良高専), 山口 賢一(奈良高専), 井上 美智子(奈良先端大), |
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| 抄録(和) | MOSFETコンパクトモデルのパラメータ抽出は，高精度な回路シミュレーションを行うために重要な工程の1つであるが，コンパクトモデルの複雑化とモデルパラメータ数の増加に伴い，抽出に要する計算時間が無視できなくなってきている．本稿では，自動微分に基づくパラメータ自動抽出環境を提案する．自動微分は，広く使用されている数値微分と比べて最適なパラメータを高速に求めることができる反面，その準備として，モデル式を計算グラフで表現する必要がある．本環境では，与えられたモデル式に対する計算グラフの構築および勾配法によるパラメータ最適化を自動で行う．MOSデバイス物理に基づいて特性値を計算する表面電位モデルに適用したところ，数値微分と同等の抽出精度を保ちつつ，計算速度を7.94倍高速化できた． |
| 抄録(英) | Accuracy of circuit simulation highly relys on two techniques: compact modeling and parameter extraction. As increasing the complexity of the compact model and the number of model parameters, the parameter extraction is becoming a time-consuming step. In this paper, we propose an automatic environment of automatic-differentiation-based parameter extraction. While the automatic differentiation enables us to accerelate the parameter extraction, the model equation needs to be represented by a calculation graph. The proposed environment automatically generates the calculation graph of the given compact model, and conducts the parameter extraction based on the gradient method. Through experiments using a surface potential model which represents physical behavior of the MOSFET, we demonstrate that our environment achieved 7.94x speedup with preserving the fitting error compared to the numerical-differentiation-based parameter extraction. |
| キーワード(和) | パラメータ抽出 / コンパクトモデル / 電流特性 / 勾配法 / 自動微分 |
| キーワード(英) | Parameter extraction / Compact model / Current characteristics / Gradient method / Automatic differentiation |
| 資料番号 | VLD2018-117,HWS2018-80 |
| 発行日 | 2019-02-20 (VLD, HWS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | HWS / VLD |
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| 開催期間 | 2019/2/27(から4日開催) |
| 開催地（和） | 沖縄県青年会館 |
| 開催地（英） | Okinawa Ken Seinen Kaikan |
| テーマ（和） | システムオンシリコンを支える設計技術, ハードウェアセキュリティ, 一般 |
| テーマ（英） | Design Technology for System-on-Silicon, Hardware Security, etc. |
| 委員長氏名（和） | 松本 勉(横浜国大) / 峯岸 孝行(三菱電機) |
| 委員長氏名（英） | Tsutomu Matsumoto(Yokohama National Univ.) / Noriyuki Minegishi(Mitsubishi Electric) |
| 副委員長氏名（和） | 川村 信一(東芝) / 池田 誠(東大) / 戸川 望(早大) |
| 副委員長氏名（英） | Shinichi Kawamura(Toshiba) / Makoto Ikeda(Univ. of Tokyo) / Nozomu Togawa(Waseda Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 三浦 典之(神戸大) / 国井 裕樹(セコム) / 新田 高庸(NTT) / 小平 行秀(会津大) |
| 幹事氏名（英） | Noriyuki Miura(Kobe Univ.) / Hiroki Kunii(SECOM) / Koyo Nitta(NTT) / Yukihide Kohira(Univ. of Aizu) |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Hardware Security / Technical Committee on VLSI Design Technologies |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 自動微分を用いたSPICEモデルパラメータ抽出環境の構築 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A SPICE Model Parameter Extraction Environment Using Automatic Differentiation |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | パラメータ抽出 / Parameter extraction |
| キーワード(2)（和/英） | コンパクトモデル / Compact model |
| キーワード(3)（和/英） | 電流特性 / Current characteristics |
| キーワード(4)（和/英） | 勾配法 / Gradient method |
| キーワード(5)（和/英） | 自動微分 / Automatic differentiation |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 上田 葵 / Aoi Ueda |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 奈良工業高等専門学校(略称：奈良高専) National Institute of Technology , Nara College(略称：NNCT) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 新谷 道広 / Michihiro Shintani |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 奈良先端科学技術大学院大学(略称：奈良先端大) Nara Institute of Science and Technology(略称：NAIST) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 岩田 大志 / Hiroshi Iwata |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 奈良工業高等専門学校(略称：奈良高専) National Institute of Technology , Nara College(略称：NNCT) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 山口 賢一 / Ken'ichi Yamaguchi |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 奈良工業高等専門学校(略称：奈良高専) National Institute of Technology , Nara College(略称：NNCT) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 井上 美智子 / Michiko Inoue |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 奈良先端科学技術大学院大学(略称：奈良先端大) Nara Institute of Science and Technology(略称：NAIST) |
| 発表年月日 | 2019-02-28 |
| 資料番号 | VLD2018-117,HWS2018-80 |
| 巻番号（vol） | vol.118 |
| 号番号（no） | VLD-457,HWS-458 |
| ページ範囲 | pp.145-150(VLD), pp.145-150(HWS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2019-02-20 (VLD, HWS) |