سيلفاكو تستعرض سير عمل لتسريع محاكاة الدوائر المتكاملة الضوئية الواعية بالتصنيع

كشفت شركة سيلفاكو (Silvaco) عن تفاصيل سير عمل متقدم للتحسين المشترك لتكنولوجيا المصانع (Fab Technology Co-Optimization - FTCO) يهدف إلى معالجة الفجوة بين التصاميم المثالية والأداء الفعلي للدوائر المتكاملة الضوئية (PICs). وغالباً ما تتأثر كفاءة هذه الدوائر بعوامل واقعية مثل زوايا الجوانب، وانحراف الأبعاد الحرجة، واختلافات السماكة، وخشونة حواف الخطوط، وهي تفاصيل تعجز المحاكاة التقليدية القائمة على التصاميم النظرية وحدها عن رصدها بدقة.

يجمع النظام الجديد بين استيراد تخطيطات GDS، ومحاكاة العمليات ثلاثية الأبعاد، وطريقة الفروق المحدودة في الزمن (FDTD) المدعومة بوحدات معالجة الرسومات، وتصميم التجربة (DOE)، إلى جانب نمذجة البدائل المعتمدة على الذكاء الاصطناعي (AI-based surrogate modeling). وتُظهر النتائج التقنية أن دمج متغيرات التصنيع الفعلية في النماذج يتيح توافقاً وثيقاً مع النتائج التجريبية المسجلة مسبقاً.

ما الذي يتغير عملياً؟

يوفر سير العمل الجديد القدرة على معالجة اختبارات تصميم المزود الاتجاهي (Directional Coupler DOE) التي تتضمن 25 مزيجاً فريداً لأربعة متغيرات تصنيع مختلفة. يتطلب هذا النموذج حجم شبكة ضخماً يبلغ 65 مليون خلية ثلاثية الأبعاد بتقنية FDTD، ومع ذلك يكتمل إنجازه في غضون أقل من 10 ساعات على محطة عمل واحدة مجهزة ببطاقة رسومات من طراز NVIDIA A100.

ويخلق هذا التكامل توأماً رقمياً يمنح المهندسين وغير المتخصصين في أعمال المحاكاة فهماً بديهياً وفورياً للعلاقة بين ظروف العملية الصناعية ومستوى الأداء النهائي للرقاقة، وهو ما تصفه الشركة بالنقلة المهمة لتسهيل تقييم التصاميم الضوئية قبل الانتقال للخطوط الإنتاجية الفعليّة.

لماذا يهم هذا الخبر؟

تعتبر الدوائر المتكاملة الضوئية ركيزة أساسية في الجيل القادم من الاتصالات ومراكز البيانات والحوسبة عالية الأداء، إلا أن حساسية الضوء للتغيرات المجهرية في التصنيع تعيق تسويقها السريع. إن دمج محاكاة العمليات الدقيقة مع التسريع الحسابي للوحات الرسومية والذكاء الاصطناعي يزيل أحد أهم العقبات أمام التنبؤ بسلوك الرقاقات بصرياً، مما يختصر دورات التطوير ويقلل التكاليف المرتفعة المرتبطة بتكرار التجارب المصنعية.