2021-06-18
——文章报道转载自【探索科技 TechSugar】
行芯(Phlexing)CEO贺青认为,后摩尔时代EDA设计流程与系统级软硬件需求缺少关联,企业不可固守传统EDA流程,更优策略是抛开技术包袱,快速明确下一代芯片设计的流程目标,更多地与EDA公司合作去做解决方案,结合EDA在先进工艺上展现出来的特殊能力,促进全新的芯片设计合作生态。
以第五代移动通信技术(5G)、云计算、人工智能(AI)、大数据为代表的数字经济智能新技术开启新一轮产业革命,成为推动社会发展的关键动能。SEMI全球副总裁、中国区总裁居龙在2021年世界半导体大会上表示,数字经济智能应用的增长将带动半导体行业全面性的成长。
基于半导体产业与EDA领域的紧密结合,EDA验证的应用场景比以往更加广泛,EDA正面对比过往成倍数复杂的系统芯片设计,这一切给EDA的发展提出更高的新要求。新技术作为新变量加入这场市场争夺,中国能从中获得多少机会?杭州行芯科技有限公司携多款自主研发的EDA工具链产品亮相2021年世界半导体大会,行芯CEO贺青博士结合对EDA行业的发展了解,分享当下EDA签核(Signoff)领域在新应用下面临的挑战和机遇。
行芯EDA Signoff工具链,填补国内空白
先进工艺下,芯片流片费用极为昂贵,流片前签核流程的重要性越来越高。而随着SoC集成的设计复杂程度日益提高,签核需要探索的空间和范围呈现指数级的增长,验证所需要的时间亦越来越长。签核工具的目标是准确、快速、完备、易调试地完成日益复杂的仿真与分析,让开发者有信心完成签核(Signoff),将设计交付给晶圆厂进行流片。
目前,中国EDA公司在模拟和数字的点工具方面已有部分突破,但在签核领域空白较大,签核工具由于技术密集性高,知识范围广,而且与晶圆厂结合紧密,成为行业的关键难题。行芯EDA产品拥有先进工艺下数字与模拟芯片超大规模分析及验证能力,首创面向先进工艺设计的建模与分析方法,填补了国内EDA领域空白。
行芯此次亮相展会的EDA产品有三款:GloryEX 全芯片RC寄生参数提取工具、GloryBolt功耗/EM/IR/可靠性Signoff平台和PhyBolt多物理场耦合分析平台。行芯的EDA工具链产品拥有领先的国际竞争力,已获得全球多个Top10半导体企业认可并达成战略合作关系。
GloryEX 全芯片RC寄生参数提取工具
GloryEX为芯片设计提供Signoff精度的高性能RC寄生参数提取解决方案。支持先进工艺节点的物理效应建模,支持从器件级到全芯片的提取,支持先进节点及其他复杂特殊结构。可集成到全芯片时序、信号完整性、功耗完整性、物理验证、电路仿真等流程中,对3D和2.5D工艺定义和提取进行了无缝融合,从而加快设计收敛及签核验证。
GloryBolt 功耗/EM/IR/可靠性Signoff平台
GloryBolt强大的分析引擎支持上亿规模单元的超大规模设计,同时能准确地提供芯片Signoff精度的功耗、电流密度、压降(IR drop)、电迁移(EM)、可靠性等分析结果。贴近用户使用习惯,能将多种分析数据快速归纳并展示,方便工程师综合评估芯片设计质量并准确优化,加速设计收敛和签核验证。
PhyBolt多物理场耦合分析平台
PhyBolt提供面向3DIC完整的ICs-PKG-BOARD系统功耗与热耦合解决方案,内置的求解器能够精确模拟功耗与热耦合行为。工具支持自定义网格设置参数,根据精度需求和算力选择最合适的参数方案。工具支持不同格式的CAD文件与芯片版图GDS文件,自带多种热模型。
后摩尔时代的EDA挑战和机遇
集成电路进入后摩尔定律时代,来自系统的物理效应,包括热、电磁、光电效应等特性的互相干扰作用,使得芯片设计和制造变得复杂,而测试合格的芯片在复杂系统上可能不再工作正常,过量的物理效应使芯片的设计裕度变窄,轻微的系统扰动将会造成芯片的失效。广大的芯片设计公司要跟上工艺进步速度,就不得不投入大量资源。贺青博士认为,后摩尔时代EDA设计流程与系统级软硬件需求缺少关联,企业不可固守传统EDA流程,更优策略是抛开技术包袱,快速明确下一代芯片设计的流程目标,更多地与EDA公司合作去做解决方案,结合EDA在先进工艺上展现出来的特殊能力,促进全新的芯片设计合作生态。
随着产业对计算性能有越来越高要求,异构计算架构越来越流行。贺青表示,EDA工具要应对高要求趋势,需将人工智能、云计算、大数据及新型处理器架构等领域的新技术融合到EDA工具中来,将EDA执行指令的流水进行细分,在每个环节结合数据处理的顺序与并发优先级,从处理器的结构和指令出发,针对这些行为进行优化,从底层加速EDA的运行效率,缩短集成电路设计的周期,加速EDA技术进化,达到资源统筹规划、异地协同与共享、技术积累与硅IP复用,逐步实现EDA工具向智能化方向发展。
现在是中国追赶的机会
国际上单边主义、孤立主义盛行,导致全球化的半导体产业受影响巨大,甚至有人提出两套科技体系的观点。集成电路行业不太可能出现完全割裂的两套科技体系,但会有一定程度的分裂,这种分裂某种程度上有助于国内企业的快速成长。虽然当前全球化趋势暂时受挫,但全球化仍然是不可逆的历史进程,企业要发展好,也需真正拥有全球化的实力,主动地拥抱全球化。行芯CEO贺青博士坚信,作为国产EDA企业,只有夯实自身技术基础和力量,给市场交付足够优秀、经得起市场检验的产品,才能真正的参与全球化竞争和拓展国际市场。
企查查数据显示,我国共有关键词为“芯片”的在业存续企业 6.7万家,近年来中国半导体产业井喷式发育,芯片热潮下各类公司如雨后春笋般起来。虽然这些新兴的芯片设计公司大多数能力尚薄,但大量涌现的新兴公司将为EDA行业推动开放标准和统一的智能流程,更好地赋能半导体发展,促进产业升级。
2020年7月,国务院学位委员会会议投票通过提案,将集成电路提升为一级学科,各界对集成电路产业的关注聚焦到教育和人才培养上。行芯认为,国内EDA发展之关键是重视人才发展。EDA是一种跨学科的专业领域,开发EDA软件的工程师不仅需要传统计算机科学的基础知识,如算法、数据结构、编译原理等,更需要芯片领域的特定知识。面对当前局面,我们应更加重视人才建设问题,既要引进人才,更要自主培养人才,以树立技术导向的科技文化,从而早日把“卡脖子”清单变成科研任务清单。