3D-IC

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四大EDA巨头:预测未来
半导体行业观察· 2025-06-25 09:56
人工智能在半导体生态系统的渗透 - 人工智能正在推动半导体生态系统发生根本性变化,影响芯片设计、制造工具及可靠性保障方法[1] - EDA高管总结三大趋势:AI从机器学习扩展到生成式AI和代理AI、海量数据处理推动多芯片组装转向3D-IC、芯片全生命周期监控需求提升[1] - AI在EDA领域的应用从模式识别升级为设计辅助和知识共享,可将任务执行时间从数天缩短至分钟级[3] - 代理AI将改变工程师工作流程,通过"代理工程师"与人类协作应对设计复杂性[4][6] - AI在芯片设计领域渗透率极高,能加速模拟建模、优化PCB布线及拓扑设计,使工程师聚焦核心创新而非工具操作[7] 3D-IC技术发展 - AI数据处理需求突破平面芯片限制,3D-IC成为实现性能/功耗跃升的关键路径[11] - 3D-IC面临散热管理和混合键合技术挑战,需整合不同工艺节点(如GAA与成熟制程)的芯片[11][12] - 该技术支持将数万亿晶体管集成至单个封装,推动chiplet形式的软硬IP市场增长[13] - 西门子指出3D-IC可实现芯片功能分区优化,但当前仍属前瞻性目标[11] 数字孪生技术应用 - 行业通过数字孪生实现系统实时监控与优化,覆盖芯片至数据中心层级[14][15] - 新思科技与IPG合作案例显示:汽车电子虚拟化需结合环境模拟,提升ECU测试效率[17] - 技术瓶颈在于多物理场(热/机械/流体)数据整合与制造流程模拟的系统级协同[16] - Cadence数据中心数字孪生方案已实现10%电力效率提升[15] EDA行业转型 - 头部企业差异化布局AI:Cadence构建五大平台(数字/验证/定制/封装/系统分析),Synopsys聚焦RTL生成等创意工具[8][9] - LLM技术提升设计抽象层级,数据湖成为训练基础,客户可自定义模型集成[9] - 西门子强调需平衡AI自主决策边界,在EDA工具中实现"代理式AI"的问题解决能力[6] - 行业面临工程师技能重构挑战,需建立AI模型开发与数据管理的全新技术体系[18][19]
Chiplet万里长征,只走了一步
半导体行业观察· 2025-05-16 09:31
Chiplet技术发展现状与挑战 核心观点 - Chiplet技术被视为半导体行业继软IP后的重大突破,但目前生态系统仍处于初级阶段,需解决标准化、工具链和组织协同等关键问题[1] - 行业面临光罩极限压力,多芯片方案成为被迫选择,但缺乏即插即用市场,早期系统仍按单体大型系统设计[1] - 实现开放chiplet市场的核心在于建立类似HBM(高带宽内存)的严谨标准,需产业链多方协调推进[1][3] 标准化需求 - 当前封装、测试、互连等领域存在碎片化标准,如中介层参数、物理验证方法在不同厂商间差异显著[2][3] - UCIe(通用芯粒互连)等新兴标准尚未成熟,预计行业标准化进程需持续至2030年代[1][3] - 关键待制定标准包括:3D堆叠测试(IEEE 1838/P3405)、ESD防护(IEC 61000)、电源/接地物理接口等[3][5] - 标准制定面临矛盾:行业既渴望统一规范,又不愿承担额外成本,需平衡开放性与商业利益[3] 组织与流程重构 - 企业需打破传统部门壁垒,整合封装、热管理、可靠性等团队以实现3D-IC协同开发[5] - 测试流程需革新:增加晶圆级测试环节,采用牺牲焊盘与微凸块双重检测机制确保良率[5][7] - 行业联盟模式被寄予厚望,需8-10家核心企业共同投入3年以上时间制定应用级标准[5] 工具链与模型挑战 - 现有EDA工具缺乏自动化支持,企业需大量自定义脚本完成3D堆叠验证与物理实现[7][8] - 系统级分析需新型模型(热模型、功耗模型、应力模型),但存在IP保密性与模型精度的矛盾[9] - 台积电3D Blocks语言等尝试正在推进,但完整模型清单尚未明确,跨企业设计移交仍存障碍[9] 技术演进路径 - 短期(3-5年):垂直整合公司主导异构集成,采用封闭生态系统开发定制化解决方案[7][8] - 中期(5-10年):UCIe等接口标准普及,工具链与模型信任机制逐步建立[3][9] - 长期(2030+):形成开放chiplet市场,实现跨供应商芯片的即插即用集成[1][9]