SRAM签核不再逐点跑稀有事件仿真：迁移设计点加保形校准，1Mb宏仍交付99.88%良率
核心概要
SRAM良率签核需要在每个PVT条件下给出10⁻⁶到10⁻¹²量级的单元失效概率，逐点跑重要性采样代价过高。该方法把各失效瓣的设计点跨PVT迁移，用每个瓣一次SPICE运行做锚定修正，再用随机校准条件上的重要性采样给出分裂保形裕度，无法判定的条件升级为重要性采样。在SkyWater 130 nm与ASAP7 7 nm全部242个未见条件上，校准后没有出现不安全接受，由保形上限读出的最低工作电压与重要性采样相差−1至+34 mV，1 Mb宏交付良率至少99.88%。
深度剖析
跨PVT签核不再依赖对失效概率本身的回归外推，而是迁移每个失效瓣的设计点，并把最终判定交给带风险上界的保形校准。 此前跨角与多角良率方法用回归或高斯过程代理从训练条件外推其余条件，其不确定性若被给出也依附于代理模型本身。 评估覆盖SkyWater 130 nm平面单元与ASAP7 7 nm FinFET单元的读、写失效，共242个未见条件，全部以重要性采样为真值，并由普通蒙特卡洛与第二个重要性采样提议交叉核对。
把设计点搬到新条件后只需每个瓣一次SPICE运行，就能消掉外推误差的一阶部分。 直接在可靠度指标空间外推对FinFET单元准确，但对平面单元最多低估1.9个数量级，原因是失效方向随PVT旋转。 锚定修正后SkyWater读失效的最大误差从1.93个数量级降到0.34个数量级，但未加保护的迁移仍在33%的SkyWater条件上不安全超过0.1个数量级。
方向误差无法从锚定运行中观测，于是用训练箱内的分块交叉验证给出其95百分位角作为保护量，残差过大的条件升级为一步估计。 加保护后SkyWater上不安全程度不超过0.09个数量级，代价是平均每个条件5.5次运行、最多0.75个数量级的保守。 ASAP7读与写两种研究在每条件两次运行下误差都在0.07个数量级以内，校准得到的θ95分别为15.3°、4.5°和0.8°。
签核判定本身被校准：在随机抽取的校准条件上跑重要性采样，用分裂保形裕度给出不安全接受概率的边际上界。 确定性上界需要无法验证的凸性，有限样本重要性采样界在这些概率下又过于宽松，因此改为对随机条件的覆盖保证。 20个校准条件、名义风险0.15时没有一次校准判定不安全，最低工作电压与重要性采样相差−1至+34 mV，而FORM、未保护迁移和矩代理分别最多不安全−7、−10和−219 mV。
启示与展望
结论建立在ngspice仿真之上，覆盖SkyWater 130 nm平面单元与ASAP7 7 nm FinFET单元的读、写静态噪声裕度，没有硅片数据；保形校准的保证是对随机抽取的签核条件的边际保证，需要校准条件与签核条件可交换，且不外推到签核集合之外的条件。
保形保证是边际的而非整网格同时成立，单个SkyWater划分中越界比例可达14%；其重要性采样部分依赖渐近置信限，需要监控失效权重的有效样本量；由保形上限读出的最低工作电压只是经验安全，没有形式保证；ASAP7的失配是假设值，作者用20与45 mV的阈值电压波动重复了读研究。