文章核心观点 - 全球半导体产业正从竞速赛转向以创新为核心的新范式，Chiplet技术成为关键路径，其发展本质是一场围绕“系统级最优化”的生态革新[4] - 传统线性设计流程难以应对Chiplet带来的系统级挑战，需要能够进行跨领域权衡与协同优化的整体解决方案[5] - 西门子EDA基于系统技术协同优化理念，提供贯穿3D IC设计、验证和制造全流程的完整方案，旨在帮助客户实现系统级高效能[6][18][26] 行业趋势与挑战 - 全球半导体产业正从旷日持久的竞速赛，转向以创新为核心的全新范式[4] - Chiplet技术主张将复杂系统分解为模块化小芯片，通过先进封装进行异构集成，以开辟通往更高性能密度的路径[4] - 随着设计复杂度指数级增长，Chiplet技术要求EDA软件、IP供应商、晶圆厂和封装厂之间达成深度协同[4] - 产业界需要的不仅仅是单点工具创新，而是能够应对系统性难题的整体解决方案[4] - 传统“先芯片、后封装、再板级”的线性设计流程，难以在早期进行跨领域权衡，可能引发难以预计的后果[5] - 先进封装技术是Chiplet从概念走向现实的钥匙，其工艺迭代直接推动Chiplet架构向更高效、更复杂、更经济的方向演进[19] 西门子EDA的解决方案与理念 - 整个设计流程基于系统技术协同优化理念，贯穿3D IC的设计、验证和制造全流程，追求系统层面的整体优化[6] - 为Chiplet设计提供从架构规划到签核验证的全流程方案[8] - 在系统架构设计环节，Innovator3D IC™ Integrator可以构建含小芯片、中介层、基板及PCB的3D数字孪生，支持早期架构探索与预仿真评估[8] - 在逻辑验证环节，Veloce CS融合硬件仿真加速、企业原型与软件原型，支持在开发初期快速迭代[9] - 在物理设计环节，芯片层使用Aprisa™/Tanner™布局布线，系统层有PCB layout和Innovator3D IC Layout，后者能够高效处理2.5D/3D结构中复杂的中介层和基板设计[10] - 在物理验证环节，Calibre®平台把单芯片“黄金”DRC/LVS标准延伸至多芯片与3D堆叠[11] - 在物理测试环节，Tessent™平台覆盖多芯片及3D结构，提供全面测试方案以保障系统可靠性[12] - 针对2.5D/3D IC设计中的电-热-力多物理场耦合挑战，提供了一套完整的闭环分析解决方案，覆盖信号与电源完整性、热分析和机械应力分析三大关键环节[14] - 信号与电源完整性通过芯片级工具Calibre mPower与系统级工具HyperLynx™ SI/PI进行电学验证[15] - 热分析利用Calibre 3DThermal实现全流程自动化建模，执行高效率、高精度的热分析[15] - 机械应力分析借助Calibre 3DStress对热-机械应力及翘曲进行晶体管级精确分析[16] - 该流程能够有效模拟“功耗生热、热致形变、应力影响电性”的复杂相互作用，帮助设计者在统一环境中进行协同优化[18] 与制造端的协同合作 - 工具的先进性建立在与制造端高度协同的基础之上，在工具正式发布前，已与晶圆厂和封测厂展开深度合作，确保交付的解决方案与目标制造工艺同步就绪[19] - 作为台积电3D Fabric联盟创始成员，直接参与制定相关设计流程与标准，工具链适配TSMC先进封装工艺[19] - 支持台积电提出的3Dblox开放标准，该标准能够统一描述Die-to-Package全层级设计行为与规格，相关工具链已获官方认证[19] - 为台积电3D Fabric技术提供经认证的自动化设计流程，即基于先进的封装集成解决方案，提供经过认证的台积电 InFO封装技术自动化工作流程[20] - 该自动化设计流程由Innovator 3D IC Integrator的异构集成座舱功能提供支持，包括Innovator3D IC Layout、HyperLynx DRC 和 Calibre nmDRC软件[20] - 与日月光协作完成封装设计套件的开发，帮助客户进行日月光扇出型封装和2.5D中介层线路MEOL的设计[20] - 通过采用西门子EDA设计途径，有效应对设计过程中持续上升的时间压力和设计复杂度[20] - 整合日月光设计流程这一共同开发流程，可以减少2.5D/3D IC和FOCoS的封装规划和验证周期，在每一次设计周期中大约可以减少30%到50%的设计开发时间[21] 生态体系构建与产业联动 - 深度参与并推动Chiplet生态体系的构建，致力于成为产业互联的关键节点，从标准制定、产业联动到学术共研，全面夯实Chiplet从设计到制造的技术基础[23] - 积极参与开放计算项目所推动的Chiplet行业标准制定工作，深入参与了Chiplet应用中所涉及的关键工具与相关规范的标准建立[23] - 构建了常态化的产业协同机制，产品团队与全球领先的IC设计公司保持定期深度技术交流，以深入洞察未来工具的功能需求[25] - 与全球主要晶圆厂和封测厂建立了紧密的技术合作渠道，提前了解制造工艺在量产前需要准备的关键要素，并据此进行产品前瞻布局[25] - 高度重视与学术界和研究机构的合作，通过直接合作或授权代理商模式，与全球多所知名大学及科研机构建立定期合作机制，开展工具协作与技术研讨[25]