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2024-12-12 媒体:半导体设计与制造将重新合流

日期:2024-12-12 10:31:47 来源:财联社 浏览:625次 栏目:热点

《科创板日报》12月12日讯(记者 郭辉)在昨日(12月11日)举行的上海集成电路2024年度产业发展论坛暨中国集成电路设计业展览会(简称:ICCAD 2024)上,中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长魏少军回顾并评估2024年芯片设计业总体发展情况表示,预计2024年国内芯片设计行业销售预计为6460.4亿元,相比2023年增长11.9%,重新回到两位数的高速发展轨道,占全球集成电路产品市场的比例与上年预计基本持平。

魏少军在报告中表示,技术是芯片设计公司赖以生存的基础。要在传统的设计技术领域不断深耕,加宽、加深、加厚我们的基础,并在设计方法学上建立起适合自己产品的一整套流程和方法,同时要加大与制造企业的联系。

“很高兴看到一些头部芯片企业已具备了COT(客户自有技术)的能力,他们与制造代工企业之间已经不是简单的委托关系,而是技术上的伙伴;也有越来越多制造企业与设计企业建立了新兴的关系,有理由相信,相互协作、共同进步的模式,将成为中国半导体产业发展的主流。”魏白熊资讯网少军如是称。

“DTCO(设计工艺协同优化)已经指出了行业发展方向”。魏少军进一步表示,希望国内设计企业能够走出设计环节的框架,与制造企业全面联手,提升产品研发能力。

值得关注的是,DTCO也成为昨日(12月11日),台积电、三星等Fab厂,安谋科技、芯原股份等IP厂,以及西门子、鸿芯微纳等EDA厂商的相关负责人,在上海集成电路2024年产业发展论坛演讲当中的核心关键词。

什么是DTCO方法学?当前谈及DTCO的意义是什么?实践前景如何?对此,《科创板日报》采访业内人士并进行梳理报道。

DTCO理念“大火” 台积电、三星都在谈

台积电(中国)总经理罗镇球在演讲中表示,半导体技术未来将通过三个方面来实现算力和能效提升,一是微缩技术,将能够提高晶体管密度;二是DTCO/STCO(系统技术协同优化),主要推进设计与工艺的协同优化;三是2.5D/3D先进封装与硅堆叠,进一步实现系统集成。

DTCO是工艺发展与设计行业共同协作的结果。罗镇球表示,芯片微缩过程中,光学技术微缩占据的比例越来越低,而DTCO提供的比例越来越高。“7nm工艺中,DTCO贡献的晶体管微缩比例有20%以上,而在3nm时,DTCO与光学微缩的贡献率几乎是一致。依照这一体系,未来若光学微缩遇到某个瓶颈,DTCO能够帮助芯片设计进一步缩小产品尺寸。”

三星半导体Foundry大中华区总经理宋喆燮在演讲中表示,低能耗、高性能、高带宽是Foundry在设计和工艺技术上的三大技术创新追求。为实现这一目标,三星Foundry有两条技术路线:一是晶体管结构的创新路线;二是FDSOI的低功耗差异化路线。

媒体:半导体设计与制造将重新合流

不止于此,宋喆燮表示,三星半导体还有DTCO,即设计与工艺协同优化,来进一步实现PPA(功率、性能、面积)三方面的优化。首先在面积方面,三星半导体通过DTCO,能优化从celllevel到block level的设计,减少芯片面积;其次在性能方面,通过DTCO,优化寄生电阻和电容,减少RC延迟;而在低功耗方面,DTCO则能改进SRAM电路,优化SRAM的Vmin。三星半导体通过与Fabless、EDA、IP乃至设备公司共同深度合作,实现整体工艺提升的目标。

台积电与三星半导体此前在DTCO方案上已有标志性合作案例。据了解,三星曾在今年6月宣布与新思科技合作优化2nm工艺;台积电也曾与AMD在2nm节点上,通过DTCO的合作突破芯片性能和效率等技术瓶颈,缩短开发周期并减少成本。

大陆市场更多由EDA厂商定义DTCO

DTCO是通过设计与制程技术协同来寻求整合式的优化,改善效能、功耗效率、电晶体密度、良率及成本。在IDM时代,DTCO可以说是标准方法学,其后产业发展分工带来Fabless与Foundry的成功,使得DTCO理念仅存在于一些头部的IDM公司中。

“DTCO其实是一个很老的概念,第一次听到大概至少是四、五年前。今年开始越来越被大厂频繁提及,是因为芯片设计及工具越来越复杂,需要从设计阶段就要系统性考虑后续流程。”一家Chiplet芯片产品公司负责人向《科创板日报》记者表示,因此在大陆市场业内,现在更多由部分EDA厂商来定义DTCO的流程方法。

包括晶圆厂在内,产业链上不同公司对DTCO的理解及相应方法思路有所不同。

鸿芯微纳首席技术官王宇成在论坛演讲中提到,DTCO是工艺演进的重要组成部分,布局布线工具是DTCO的关键环节。

在凌烟阁芯片科技CEO李宏俊看来,DTCO技术必须包含两个部件:一是制程监控IP;二是先进制程效能分析软件。“国内已有很多优秀的EDA公司在逐步完善设计流程,但有一个核心问题一直都没有解决,就是对先进工艺制程的分析掌控不够,软件缺乏制程数据分析的功能。”

概伦电子总裁杨廉峰此前表示,在2010年该公司成立之初,就明确了“良率导向设计(DFY)”的理念,经历十余年发展,DFY演进成为“设计-工艺协同优化(DTCO)”方法。杨廉峰表示,在摩尔定律下,工艺平台的推进使芯片的设计/制造风险及成本不断提高,而为确保最终产品的性能和良率,业界对EDA/IP的要求也越来越高,其重要性和价值也相应不断提升,DTCO成为必须。

媒体:半导体设计与制造将重新合流

DTCO的精髓:等效提升工艺制程

凌烟阁芯片科技CEO李宏俊在接受《科创板日报》记者采访表示,国内产业对DTCO的实践还在起步阶段,因白熊资讯此出现EDA公司跟Fab厂分别基于工具角度和制程角度的不同解读。

“但DTCO更应该从需求者,也就是从芯片设计公司的角度来理解。芯片公司最需要的就是希望能够提高芯片效能、能够量产良率稳定。只要能够同时解决这两个问题的方法,都可以称之为DTCO。”李宏俊如是称。

台积电认为,从7nm开始,DTCO带来的能效收益才真正开始展现。但在概伦电子上海集成电路2024年产业发展论坛的展台上,其工作人员向《科创板日报》记者称,从成熟工艺到先进工艺,概伦电子的EDA工具都有支持主流Fab厂,DTCO方法也同时适用于不同制程节点的芯片设计优化

凌烟阁李宏俊此前曾在台积电有超过20年的设计流片经验,他告诉《科创板日报》记者,常规一个制程世代更新(如14/12nm到10nm),效能的提升是15%,“通过DTCO方法,如果用得够好,可以一次提升30%效能,相当于等效提升两个世代制程,也就是12nm可以做出对标www.czybx.com7nm效能的芯片,这也是设计工艺协同优化的精髓”。

尽管DTCO理念具备优势前景,但前述Chiplet芯片公司人士也表示,“实际实践起来DTCO会比较困难,首先对EDA工具链的完整性要求更高,其次新的方法,将会为设计环节的工程师、架构师过往的工作习惯带来变化和挑战。”

有业内人士认为,中国设计企业缺乏COT/DTCO能力的核心还是缺乏规模。不过中国制造和设计市场增长明确,除了高端设计和制造需求持续旺盛,存储器IDM、特色工wkfflODh艺如功率半导体、CIS等Fab或IDM将会在未来几年保持高速增长,这些都为DTCO落地提供了巨大的市场空间。

随着DTCO方法学的深入人心,半导体设计与制造的重新合流,白熊资讯网或预示着新的产业形态有望得以重塑。

(科创板日报记者 郭辉)

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