OpenOpt: 등가 회로 모델(Equivalent Circuit Model) 기반의 오픈 소스 SRAM 최적화 도구

본 논문은 등가 회로 모델(Equivalent Circuit Model)을 사용하여 SRAM 아키텍처(Architecture)와 트랜지스터 크기 조정(Transistor Sizing)을 공동으로 최적화하는 공동 최적화 프레임워크를 제안합니다. 이 프레임워크는 비활성 SRAM 셀을 등가 RC 부하(RC loads) 및 정적 전력 모델(Static power models)로 단순화하여, 높은 충실도(Read/Write delay 오차 <0.22%, 전력 오차 <1.68%)를 유지하면서도 최대 61.4배의 시뮬레이션 속도 향상을 달성합니다. 아키텍처 파라미터(Architecture parameters)와 소자 크기 조정(Device sizing)을 아우르는 공동 탐색 공간(Joint search space)에는 SA, PSO, Bayesian Optimization 변형 및 다목적 진화 알고리즘(Multi-objective evolutionary algorithms)을 포함한 7가지 알고리즘이 통합되어 있습니다. FreePDK45를 기반으로 한 절제 실험(Ablation experiments)을 통해 아키텍처 선택과 트랜지스터 크기 조정으로부터 얻는 상호 보완적인 이득을 확인했습니다. 모든 알고리즘 중에서 MOEA/D가 가장 우수한 성능 지표(Figure of Merit, 8.2721)를 달성하였으며, 이를 통해 SNM 6.2% 개선, 면적(Area) 73.6% 감소, 피크 전력(Peak power) 42.3% 감소를 이끌어냈습니다. 본 프레임워크는 https://github.com/W1Y1K1/OpenOpt 에서 공개적으로 사용할 수 있습니다.