隨著AI、5G、IoT、云計算等技術和應用的不斷發(fā)展，全球半導體行業(yè)正在加速向2030年的萬億規(guī)模突進。然而，要匹配AI大模型算力增長的驚人需求，傳統(tǒng)的摩爾定律的路徑已經舉步維艱，半導體行業(yè)急需在——算力、存力、運力和電力等方面突破目前的技術局限，需要通過創(chuàng)新來挖掘新的發(fā)展動力。

12月11-12日，第三十屆集成電路設計業(yè)展覽會（ICCAD-Expo 2024）在上海世博展覽館成功舉辦。作為今年國家科技進步一等獎獲得者，芯和半導體在本屆ICCAD盛會上隆重發(fā)布了為AI時代打造的“從芯片到系統(tǒng)的全棧集成系統(tǒng)EDA平臺”，從芯片、封裝、模組、PCB板級、互連到整機系統(tǒng)，全面賦能AI硬件系統(tǒng)設計。

國產EDA大有可為

芯和半導體成立于2010年，公司圍繞“集成系統(tǒng)設計”進行EDA技術和產品的戰(zhàn)略布局，開發(fā)由AI人工智能技術加持的多物理引擎技術，以“仿真驅動設計”的理念，提供從芯片、封裝、模組、PCB板級、互連到整機系統(tǒng)的全棧集成系統(tǒng)級EDA解決方案，實現(xiàn)系統(tǒng)內各種芯片及硬件的高速高頻互連，以智能聯(lián)接智能。

作為整個半導體行業(yè)最上游的EDA企業(yè)，芯和半導體通過構建“六大EDA設計仿真平臺”，為客戶提供涵蓋高速高頻互連電子系統(tǒng)從設計、仿真、測試到驗證的全流程設計工具。芯和半導體的拳頭產品是Chiplet先進封裝EDA平臺與高速高頻互連EDA平臺，后者中的射頻系統(tǒng)設計項目今年還榮獲了國家科技進步一等獎，創(chuàng)造了國產EDA的歷史。

芯和半導體創(chuàng)始人、總裁代文亮博士介紹：無線射頻涵蓋的頻段很廣，包括太赫茲范圍，包括防撞雷達77G，還有wifi、ZKD、藍牙、NFC等，無人機、汽車都得靠無線來控制，所以無線連接是非常有價值的。但是無線連接有一個問題，它的傳輸容易受到干擾，因為電磁波相互之間會產生串擾。我們射頻是跟高速數(shù)字信號是強相關的。隨著高頻高速信號的應用，要做到無線信號之間不相互干擾越來越困難。因為兩個數(shù)字信號頻率都很高也很寬，信號和信號之間相互要干擾，甚至于信號還會影響到地上去。我們通過地，我們叫PG mesh，就是電源地網絡傳到旁邊的信號線上，來系統(tǒng)性地解決這個問題，這個價值很大，也是我們獲得國獎認可的關鍵。

在目前中美博弈的背景下，中國半導體先進工藝受限，關于EDA領域國產替代，摒棄路徑依賴及路徑分叉，這些話題在本次會議上討論非常多。

代博士認為：中國最大優(yōu)勢在市場，中國14億人口市場足夠，我們場景足夠多，所以我覺得我們做整機優(yōu)勢非常明顯。我的工藝可能不是那么完美的，但從STCO系統(tǒng)技術協(xié)同優(yōu)化的角度，從系統(tǒng)整機架構去優(yōu)化我的設計，包括通訊協(xié)議標準，有機會在整個系統(tǒng)全局的層面提供更優(yōu)的性能。目前行業(yè)里普遍看好的是Chiplet三維芯片系統(tǒng)，Chiplet的優(yōu)勢之一就是高集成度，除了計算芯片，它還可以把毫米波放進來，把硅光放進來，把存儲放進來，實現(xiàn)感知、計算、存儲和傳輸一體化的需求，受工藝的限制程度也可以降低。Chiplet系統(tǒng)也許面積會大一點，主要是把散熱搞好，包括供電等，但只要最底層的一些模型、標準都搞好，我覺得從STCO的角度可能更容易做到創(chuàng)新突破。當然SoC也是要做的，要并駕齊驅。

“Chiplet系統(tǒng)的最終實現(xiàn)高度依賴于先進封裝技術。目前先進封裝中國大陸這邊還稍顯落后，需要先進的EDA來支撐。先進封裝發(fā)展的機會點很多，例如：通過2.5D到3D的近存或者存內計算，來支撐整個Chiplet系統(tǒng)的大算力輸出。另外，我認為應該從協(xié)議標準、通訊這些底層去做一些原創(chuàng)性的東西，很多場景化的AI芯片已經開始走定制化道路，像特斯拉它的算力芯片并不是通用芯片，它自己優(yōu)化了很多算法在里面?！贝┦空f，“我覺得Chiplet先進封裝可以百家爭鳴，EDA公司也要做好托舉工作。比如以前我們做EDA，從來不去考慮什么風吹、液冷，現(xiàn)在做大算力芯片，它全是液冷里面去做了。所以很多應用場景已經發(fā)生了變化，我們EDA一定要有自己的獨特設計，這也是我們一個很好的機遇。現(xiàn)在我們有些地方被限制，我們可以在其他的地方花更多的精力來做事?！?/p>

推動國內Chiplet生態(tài)圈的發(fā)展

芯和半導體過去幾年通過與Chiplet生態(tài)圈的合作伙伴共同開發(fā)，已經形成了完整的端到端的多物理場仿真EDA平臺，專為賦能AI時代的硬件系統(tǒng)而準備。參考英偉達的案例，這個平臺從芯片、封裝、到板卡、機柜，乃至到最終的集群，芯和半導體都布局了豐富的應用和EDA工具。

芯和半導體技術市場總監(jiān)黃曉波博士于12日在ICCAD論壇中發(fā)表了題為《EDA使能大算力Chiplet集成系統(tǒng)先進封裝設計》的主題演講，深入探討了當前大算力芯片Chiplet設計的典型應用，結合實際案例闡述Chiplet新的設計流程與多物理場仿真EDA方案，解決信號完整性、電源完整性、熱及應力等方面的問題，助力用戶加速Chiplet集成系統(tǒng)的開發(fā)與優(yōu)化。

Chiplet異構集成是先進封裝的發(fā)展趨勢。芯和半導體于2021年全球首發(fā)了3DIC Chiplet 先進封裝系統(tǒng)設計分析全流程EDA平臺，通過不斷選代，已被全球多家芯片設計公司采納，用于設計下一代面向人工智能、數(shù)據(jù)中心、汽車電子和AR/VR市場的高性能計算芯片，包括CPU/GPU/NPU等領域，并有力推動和完善了國內Chiplet產業(yè)鏈的生態(tài)建設。

未來芯和半導體將繼續(xù)深耕EDA領域，推動國內Chiplet生態(tài)圈的發(fā)展，以集成系統(tǒng)設計賦能AI發(fā)展。

（半導體芯科技 趙雪芹報道）

審核編輯 黃宇