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芯和半导体:Chiplet技术与设计挑战
发布时间:2023-04-03        浏览次数:40        返回列表

3月29日,由全球领先的技术媒体机构AspenCore主办的2023国际集成电路展览会暨研讨会(IIC Shanghai 2023)同期的EDA/IP与IC设计论坛,邀请了包括Cadence、芯瑞微、Andes、奎芯科技、芯和半导体、思尔芯、 安谋等多家来自EDA工具、IP解决方案等厂商代表作了相关深度分享。其中,芯和半导体技术支持总监苏周祥作了主题为“Chiplet技术与设计挑战”的演讲。

  芯和半导体技术支持总监苏周祥

  苏周祥指出,HPC(High Performance Computing,高性能计算)应用极大程度上推动了单芯片的SoC向多芯片的Chiplet,也就是模块化SoC的快速演进,这也是现在集成电路行业最火的一个讨论话题。另外Chiplet它像小孩子搭积木,但是它又不是完全的小孩子搭积木,它比搭积木更加的复杂,要考虑的问题更多,所统的EDA设计流程带来了很大的挑战,从系统设计到最终的嵌合,都需要新的工具、新的思路和新的方法学。

  他认为,做Chiplet需要一个新的设计平台,或者EDA平台。第一是架构方面需要支持系统级连接、堆栈管理、层次化设计;第二在物理实现方面,需要协同设计环境、支持各领域的工具、多芯片3D布局规划和布线,在分析时不断要做片上封装电磁分析,甚至要做片上和电磁的协同分析,多物理场的分析,包括热的分析和力学的分析。

  在验证方面,需要考虑芯片的生产工艺、封装的生产工艺,甚至要考虑系统级的生产工艺,要把这些生产工艺放在一起做验证。而芯和半导体在设计、仿真到后续的验证,到最后的测试,都有一个完整的工具链,完整的解决方案。

  在设计层面,芯和有3DIC,可以支持千亿级晶体管异构SoC的集成,另外有灵活高效的工作流程环境,基于2D到3D可视化的快速设计和探索,支持高效、高容量D2D自动化布局,另外集成了业界的先进STA、SI、PI、EMIR、Thermal等分析支持,实现了最佳的PPA。在大互联时代,支持2D和3D的视频切换,端到端的logc互联,还支持各种自动化布线,也支持MIM和iCAP的快速插入,包括芯片封装到系统的DIRC和LVS。

  在仿真分析层面,芯和也有比较强大的先进封装仿真分析平台,该厂商称作为MTS,其集成了信号完整性仿真、通道分析、电源完整性仿真、电热多物理场仿真,另外Die-interposer substrate联合仿真,涵盖了Chiplet在设计过程中所有的电性能、热性能和多物理场仿真的内容。

  此外,该厂商的Metis技术优势体现在,一是在仿真引擎方面,Metis集成了跨尺度EM仿真引擎技术,因为在Chiplet里面,有些尺度是在微米量级的,有些是零几点个微米,有些是在几十个微米,大尺度变化必须仿真引擎要跨尺度;二是定制化网格技术,在电磁场变化比较剧烈的地方,用比较细的网格去划分,在电磁场变化不那么剧烈的地方用较粗的网格去划分,实现数量和计算速度的平衡。三是高性能计算和分布式计算技术,这是Metis技术的特色,现在Chiplet设计过程中复杂度越来越大,仿真相比较于传统的技术有10倍的加速,目前在占比方面有20倍的减小,这是非常重要的。

  除做Chiplet和先进封装,芯和半导体还有其他更多的产品线,例如从片内的电磁场仿真,像Data里面的电容、电改、传输线等仿真,到封装级(先进封装和传统型封装,传统型封装主要像PCFA等),还有系统级的信号完整性、电源完整性,还有RF相关的解决方案,还有EDIO的通道仿真、RF模组的电磁仿真和设计等等。总言之,芯和半导体在设计、仿真到后续的验证,到最后的测试,都有一个完整的工具链,完整的解决方案。


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