全球半导体产业朝向两大方向前进,其一为依循摩尔定律2d先进制程持续微缩,如台积电5纳米制程量产在即,3纳米甚至2纳米、1纳米也都在龙头大厂战略之中。另一方面,半导体业界坦言,随着摩尔定律势必面临物理极限,以先进封装如2.5d、三维单晶堆栈(3d monolithic stacking) 技术“替摩尔定律延寿”,成为一线半导体企业如台积电、三星、英特尔(intel) 等巨人致力发展的重点。
以异质集成为依归,把不同芯片制程节点的多种芯片集成于同一封装之中,将成为未来5g、ai、高效运算(hpc) 芯片重要趋势,囊括pcb、封装、ic,以及多种物理特性“系统级分析”的eda工具自然成为关键。
电、磁、光、力、热协同发展,cadence系统分析成明确主轴
诚如eda tool龙头益华计算机(cadence)系统分析业务单位总经理ben gu提出,cadence过去几年之中一直寻找新的增长方向,2018年5月成立的多物理场(multi-physics) 新业务部,将是从以往的逻辑、模拟部门仿真软件基础上,再锁定电、磁、光、力、热的五大方向,创建扎实的研发团队。
ben gu指出,全球半导体大厂希望在eda部分,能有一个完整环境协助企业分析、设计,3d ic无疑是未来趋势。随着如台积电、英特尔等企业提出的小芯片(chiplet) 等异质集成策略,一个封装中将有多个die,这将需要系统级的完整分析与3d仿真,避免将整体系统分割成不同区块造成不够精确的问题。
ben gu强调,eda是整个半导体产业发展助力,摩尔定律持续发展,但估计到了2纳米、1纳米之后,速度恐怕会趋缓,而cadence看到的是“超越摩尔定律”的新趋势。也因此,芯片封装、pcb、设计,一直到系统分析的eda tool,都会越来越具关键性。就以5g毫米波(mmwave) 高频段芯片设计为例,毫米波信号本就不易侦测,传统2d仿真的精准度流失非常快,需要高精确度的3d电磁仿真分析辅助,加速客户量产导入商品的时间,基于上述的需求,在5g手机用系统单芯片(soc) 发展非常积极的ic设计公司一直在寻找革命性的eda tool,cadence clarity的推出,正好符合他们的需求。
传统的eda tool是cadence的坚实基础,我们更希望把这些在辅助soc设计的经验、仿真数据扩展到新的系统分析领域,更进一步到机器学习阶段,帮助客户解决系统仿真的痛点,也因此,cadence可以进一步掌握到系统厂客户。
据了解,cadence目前已经与大陆一线nb系统大厂合作,国际客户包括socionext等,在测试领域,美系测试设备龙头泰瑞达 (teradyne) 更是公开了与cadence的合作实例。
5g、ai、hpc时代加速客户产品上市时间成竞争关键
过去1年半以来,cadence致力于提升研发动能,针对系统端应用开发的新方向,目前cadence发布了两大新产品,包括电磁领域的clarity 3d求解器,以及热传学领域的celsius。
clarity 3d求解器是为cadence首发的3d电磁仿真系统分析工具,可与cadence既有的仿真工具sigrity结合,以其mesh technology与matrix solver协同实现平行运算,让仿真时硬件配置与运算成本降低,并且提供云计算计算资源辅助,仿真运算速度将可增加10倍以上。clarity 3d将协助客户解决包括5g、hpc、aiot、甚至包括车用电子的电磁挑战,其高精度模型可使用于如信号完整性(si)、电源完整性(pi)、电磁兼容性(emc ) 等分析。
而随着2.5/3d ic芯片堆栈的先进封装技术成为大型hpc芯片重要趋势,散热设计自然是半导体企业所看重的系统分析关键,需考量的系统范围包含ic内部纳米/微米尺度,一路延伸至封装,乃至厘米等级的pcb与机箱的散热仿真,这些以往因尺度差异过大,而传统计算流体力学热传分析工具所难以触及的领域,就是cadence的celsius热传仿真解决方案所要着墨的地方。
不管是半导体或是系统厂,散热问题将是5g、ai时代关键,在市场竞争激烈的产业局势下,来自散热设计的挑战将影响产品量产上市进程。随着轻薄短小、高算力、长时待机、高功率密度的需求未曾停歇,热暂态分析必须与传统稳态分析同时布局,这也就是cadence以多物理场技术构建“完整系统分析”,并集成成单一工具的取径。
事实上,散热问题以往一度在芯片设计、封装被忽略,但随着先进封装技术的进展,过去几年来客户的热仿真需求日益提升。同质或异质芯片堆栈在同一封装已经是龙头企业共同看好的方向,包括如台积电的cowos、info、更新的soic制程、英特尔的forevos等,甚至是在基板封装技术深耕的日月光投控等,都持续往系统级封装(sip)的概念靠拢,热能从芯片、封装、pcb板散出之后如何进行交换,这些也都是系统问题。
cadence携手半导体、系统厂,系统级分析技术后起直追
cadence不管是在电磁领域的clarity 3d求解器或是celsius热学求解器,都可以与其既有电源领域的voltus ic、pcb/封装用sigrity等技术混搭使用,“电热共同仿真系统分析”将是cadence争取市场占有率,协助客户发展5g、ai、车用电子的重点。
据了解,电磁3d求解器新产品,已有5~6家客户导入,预计2019年底客户数量将增至20家,更有50家潜力客户商谈中,包括了逻辑ic设计、内存、系统厂都在列。热仿真新产品,已有5家以上客户实际导入,20多家潜在客户。
随着半导体、系统厂对于“系统分析”工具的渴求,eda tool企业自然也必须从ic、pcb、封装以及各类基础科学角度出发,以迎接5g、aiot、hpc、车用电子等市场主流趋势,cadence将持续致力于解决竞争对手无法解决的问题,在仿真成本、效率上,进一步协助客户加速产品上市时间。
无卡CA系统的应用
什么是人工智能?人工智能产业实力不容小觑 前途无量
一加5什么时候上市?一加5最新消息:刘作虎晒一加5桌面截图,真正的氢视窗回归!
OPPO Find9什么时候上市?OPPO Find9大曝光:性能怪兽+工艺巅峰!
魅蓝X:一款被忽略的手机但却是美的那么不可方物
Cadence携手半导体、系统厂,系统级分析技术后起直追
中兴BladeV10怎么样 值不值得买
外媒爆料:使用PS4 Pro才能让PSVR达到1080P
iphone用什么充电宝比较好,最适合苹果的充电宝品牌
储能行业的繁荣与内卷:企业寻找突围“解药”
2024年全球智能手表出货量将增长17%
汽车安全--ASP防瞌领航员技术
爱特推出硬件编程器FlashPro4以支持Actel 快闪F
阿里云连续两年居亚太市场份额第一
IC运营工程技术科普篇识
电池电量虚电的校准步骤
盘点 2020 年即将停产的电子产品
国内EDA产业发展之路与现状
小米时代落幕?小米手机怎么了?供应链现隐忧
正运动技术CAD导图软件配合控制器的使用方法