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DeepRWCap: Neural-Guided Random-Walk Capacitance Solver for IC Design

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저자

Hector R. Rodriguez, Jiechen Huang, Wenjian Yu

개요

본 논문은 머신러닝 기반의 랜덤 워크(random walk) 솔버인 DeepRWCap을 제시합니다. DeepRWCap은 다중 유전체 구조를 가진 현대 반도체 기술에서 발생하는 문제점을 해결하기 위해 각 워크 단계에서 필요한 전이량을 예측합니다. 이를 위해 3D 컨볼루션 네트워크와 2D depthwise separable 컨볼루션을 활용하는 2단계 신경망 구조를 사용합니다. 100,000개의 유전체 구성을 학습한 결과, DeepRWCap은 12~55nm 노드에 걸친 10개의 산업 디자인에 대한 자체 커패시턴스 추정에서 Raphael 솔버 대비 평균 상대 오차 1.24%를 달성했습니다. Microwalk 대비 평균 23%의 속도 향상을 보였으며, 10초 이상 소요되는 복잡한 디자인에서는 평균 49%의 가속을 달성했습니다.

시사점, 한계점

머신러닝을 활용하여 랜덤 워크 기반 커패시턴스 추출의 정확도와 속도를 향상시킴.
다중 유전체 구조에서 발생하는 샘플링 문제를 해결하기 위해 전이량 예측 방식을 도입.
3D 컨볼루션 네트워크와 2D depthwise separable 컨볼루션을 활용한 효율적인 신경망 구조 설계.
10,000개의 데이터셋과 10개의 산업 디자인을 기반으로 검증하여 실용성을 입증.
Microwalk 대비 속도 향상 및 복잡한 디자인에서 더 큰 가속 효과를 보임.
한계점은 논문에 명시되지 않음.
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