在 AI 算力持續(xù)攀升而制程微縮逐步放緩的行業(yè)背景下，先進(jìn)封裝成為芯片性能提升的關(guān)鍵突破口，也催生了設(shè)計(jì)、工藝、驗(yàn)證等環(huán)節(jié)的工具新需求。硅芯科技創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家趙毅在 ICCAD 相關(guān)活動(dòng)及高峰論壇上，系統(tǒng)闡述了公司在先進(jìn)封裝、“EDA+” 體系及產(chǎn)業(yè)新范式三大演進(jìn)趨勢(shì)下的核心布局，并詳解了產(chǎn)品特色與發(fā)展路線，為國(guó)產(chǎn)集成電路產(chǎn)業(yè)突破困局提供關(guān)鍵支撐。

硅芯科技創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家趙毅

以全流程工具鏈應(yīng)對(duì)先進(jìn)封裝協(xié)同難題

 

趙毅指出，隨著摩爾定律物理極限的逼近，3D-IC集成與基于Chiplet的設(shè)計(jì)范式不僅是延續(xù)芯片性能提升的關(guān)鍵路徑，更是推動(dòng)高算力芯片創(chuàng)新、突破海外封鎖的核心方向。但 2.5D/3D IC 和 Chiplet 技術(shù)對(duì)芯片集成度和系統(tǒng)復(fù)雜性提出了前所未有的要求，傳統(tǒng)依賴單點(diǎn)優(yōu)化的 EDA 工具鏈已難以滿足需求，亟需構(gòu)建貫穿設(shè)計(jì)—仿真—驗(yàn)證全流程的系統(tǒng)級(jí)全流程模式。

 

為此，硅芯科技自主研發(fā)了 3Sheng Integration Platform 堆疊芯片 EDA 平臺(tái)，集成五大核心中心，包括系統(tǒng)級(jí)架構(gòu)設(shè)計(jì)、物理實(shí)現(xiàn)、Multi-die測(cè)試容錯(cuò)、分析仿真、多Chiplet驗(yàn)證五大中心。

架構(gòu)設(shè)計(jì)是異質(zhì)異構(gòu)集成的源頭，3Sheng Zenith能在設(shè)計(jì)伊始評(píng)估不同方案的性能、布線及成本，從源頭鎖定最優(yōu)解，有效規(guī)避后期顛覆性返工的風(fēng)險(xiǎn)；3Sheng Ranger提供針對(duì) 2.5D/3D 結(jié)構(gòu)的專用布局布線算法，支持 TSV、微凸塊等三維互連規(guī)劃；3Sheng Volcano實(shí)時(shí)進(jìn)行多物理場(chǎng)耦合仿真，兩者聯(lián)動(dòng)形成跨層級(jí)協(xié)同優(yōu)化方案；3Sheng Ocean的多 Die 測(cè)試方案與 3Sheng Stratify的 Multi-die LVS 和 DRC 驗(yàn)證，為系統(tǒng)級(jí)集成提供 “簽核” 保障，確保良率、可靠性與設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性。

 

“EDA+”串聯(lián)工藝與場(chǎng)景的生態(tài)協(xié)同

 

在今年的高峰論壇上，趙毅首次系統(tǒng)提出 “EDA+”全鏈生態(tài)協(xié)同工具體系，以應(yīng)對(duì)先進(jìn)封裝時(shí)代不斷提升的協(xié)同化需求。他強(qiáng)調(diào)：“‘EDA+’ 的核心在于以制造工藝為基礎(chǔ)、以設(shè)計(jì)場(chǎng)景需求為驅(qū)動(dòng)，通過(guò)統(tǒng)一技術(shù)語(yǔ)言和協(xié)同機(jī)制，將 EDA、制造工藝與設(shè)計(jì)應(yīng)用場(chǎng)景連接起來(lái)，構(gòu)建面向先進(jìn)封裝的全鏈協(xié)同閉環(huán)。”

趙毅進(jìn)一步解釋，“EDA+” 的核心是 “+ 工藝” 與 “+ 場(chǎng)景” 的雙重協(xié)同。“先進(jìn)封裝涉及跨工藝、跨層級(jí)的復(fù)雜集成，必須深度協(xié)同 IC 的工藝、封裝，并且匹配多種混合形式，這就是‘+ 工藝’。” 硅芯科技通過(guò)與工藝廠深度合作，理解其工藝模式、電模型、熱模型，進(jìn)而優(yōu)化工具算法，實(shí)現(xiàn)工具與工藝的精準(zhǔn)匹配。而 “+ 場(chǎng)景” 則針對(duì)不同堆疊需求提供定制化方案，“無(wú)論是 Logic 疊 Memory 的異構(gòu)場(chǎng)景，還是超大 CPU 拆成四顆 Die 的同構(gòu)堆疊場(chǎng)景，設(shè)計(jì)邏輯完全不同，EDA 工具必須適配這些差異化需求。” 趙毅舉例道。

 

錨定 STCO 產(chǎn)業(yè)新范式

 

面對(duì)從 DTCO 到 STCO 的產(chǎn)業(yè)范式升級(jí)，趙毅認(rèn)為，半導(dǎo)體行業(yè)正經(jīng)歷深刻變革，EDA 工具必須從單點(diǎn)優(yōu)化轉(zhuǎn)向系統(tǒng)級(jí)協(xié)同創(chuàng)新。“傳統(tǒng) EDA 工具已無(wú)法滿足先進(jìn)封裝的復(fù)雜需求，我們打造的‘EDA+’新范式，就是要構(gòu)建覆蓋‘設(shè)計(jì) —EDA— 制造’的產(chǎn)業(yè)閉環(huán)，推動(dòng)行業(yè)從依賴單點(diǎn)突破轉(zhuǎn)向系統(tǒng)級(jí)協(xié)同。”

 

目前，硅芯科技已與多家先進(jìn)封裝廠展開(kāi)合作，通過(guò)構(gòu)建覆蓋 RDL、硅中介層、玻璃基板、TSV/TGV 等多類(lèi)工藝的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫(kù)，把原本分散在流程文檔和經(jīng)驗(yàn)規(guī)則中的工藝參數(shù)轉(zhuǎn)換成可被設(shè)計(jì)工具直接調(diào)用的模型。隨著這些模型接入 3Sheng Integration 平臺(tái)，設(shè)計(jì)端能夠在早期完成跨工藝互聯(lián)規(guī)劃、寄生參數(shù)評(píng)估和熱應(yīng)力預(yù)測(cè)，大幅減少后期返工，使多芯粒系統(tǒng)從設(shè)計(jì)到驗(yàn)證能夠順暢推進(jìn)。

 

堅(jiān)持差異化競(jìng)爭(zhēng) 拒絕“國(guó)產(chǎn)替代”依賴

 

談及產(chǎn)品特色，趙毅表示，硅芯科技的 3Sheng Integration Platform 覆蓋架構(gòu)設(shè)計(jì)、物理實(shí)現(xiàn)、仿真、測(cè)試、驗(yàn)證五大板塊，是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的瞄準(zhǔn)先進(jìn)封裝的全流程EDA工具鏈。“我們團(tuán)隊(duì)從 2008 年就開(kāi)始相關(guān)研究，積累了豐富的 Know-how，這讓我們能快速響應(yīng)先進(jìn)封裝的新需求，形成板塊齊全的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)。”

 

在EDA的發(fā)展路線上，趙毅明確表示：“千萬(wàn)不要抱著國(guó)產(chǎn)替代而活，我們要正面去 PK 國(guó)際巨頭，哪怕一個(gè)點(diǎn)工具能勝過(guò)就可以。”國(guó)際廠商在 Logic+HBM 與 Cowos 工藝的協(xié)同上積累深厚，國(guó)內(nèi)廠商很難全面超越，但在新的混合堆疊場(chǎng)景中，國(guó)內(nèi)公司則有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)。

 

未來(lái)，硅芯科技將繼續(xù)以制造工藝為基石、以設(shè)計(jì)需求為導(dǎo)向，基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)同機(jī)制，推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化芯粒庫(kù)建設(shè)，“EDA+”所帶來(lái)的+工藝與+場(chǎng)景設(shè)計(jì)的協(xié)同，正在讓先進(jìn)封裝從單點(diǎn)突破邁向可規(guī)模化的體系化應(yīng)用。