12月19日，“2023集成電路產(chǎn)業(yè)EDA/IP交流會”在上海張江盛大召開。本次會議為推進集成電路EDA/IP產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新融合發(fā)展，由上海市集成電路行業(yè)協(xié)會和上海張江高科技園區(qū)開發(fā)股份有限公司聯(lián)合主辦，進一步推動集成電路龍頭企業(yè)發(fā)展、厚植產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，促進產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作交流，提升產(chǎn)業(yè)核心競爭力，強化創(chuàng)新、聚焦重點。

在這一高端交流會上，全球首家推出3DIC Chiplet EDA全流程的國內(nèi)EDA企業(yè)芯和半導(dǎo)體的聯(lián)合創(chuàng)始人，代文亮博士受邀出席并發(fā)表題為《EDA使能3DIC Chiplet先進封裝設(shè)計》的重磅演講，從Chiplet的發(fā)展和現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)和機遇等方面做了深入淺出的分析，并分享了芯和Chiplet EDA平臺及眾多案例。

01大算力需求持續(xù)驅(qū)動Chiplet發(fā)展

在這個萬物互聯(lián)的時代，每天都在產(chǎn)生巨量的數(shù)據(jù)，據(jù)IDC預(yù)測，2025年全球新增數(shù)據(jù)量可達175ZB，未來3年全球新增的數(shù)據(jù)量將超過過去30年的總和。如此多數(shù)據(jù)的收集、傳輸、計算和存儲驅(qū)動了半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時隨著AIGC的興起，海量數(shù)據(jù)打造出的AI大模型對算力提出了史無前例的要求，基于transformer的模型算力每兩年將增長750倍。過去20年，算力已提升了6萬倍，然而，存儲和互連發(fā)展滯后卻相對落后，僅分別提升100倍和30倍。

傳統(tǒng)算力架構(gòu)存在“存儲墻”，數(shù)據(jù)讀寫導(dǎo)致額外功耗，需探索新型架構(gòu)，存內(nèi)計算及近存計算架構(gòu)是當(dāng)前考慮提升能效比的最有效途徑，而3DIC Chiplet 、HBM與異構(gòu)集成等多領(lǐng)域技術(shù)融合，能有效緩解“存儲墻” ，協(xié)同提升高能效算力。Chiplet相比傳統(tǒng)SoC優(yōu)勢明顯：

Chiplet具有更小的芯粒尺寸，帶來更高的良率，并突破光罩尺寸的限制，降低制造成本

Chiplet具有更多的工藝節(jié)點選擇，可以將最佳節(jié)點實現(xiàn)的芯粒進行混合集成

Chiplet可以實現(xiàn)硅IP復(fù)用，提高研發(fā)效率，攤薄NRE成本，縮短上市周期

這些核心優(yōu)勢導(dǎo)致Chiplet已成功落地于高性能計算應(yīng)用，從桌面CPU、AI加速數(shù)據(jù)中心GPU、FPGA、游戲GPU，到Arm和RISC-V，甚至Switch和CPO都已經(jīng)有了眾多成功案例。

02Chiplet實現(xiàn)面臨的挑戰(zhàn)

從單芯片SoC跨越到Multi-die系統(tǒng)，首先會面臨的是系統(tǒng)集成的挑戰(zhàn)。異構(gòu)系統(tǒng)集成、系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃、Die-to-die連接、軟件開發(fā)和建模、功耗和熱管理、系統(tǒng)驗證能力/性能、系統(tǒng)簽核分析、分層測試和修復(fù)、可靠性和安全、系統(tǒng)良率、內(nèi)存利用率和一致性，這些都是需要被重點考量的因素。面對傳統(tǒng)的工具和設(shè)計流程，Chiplet需要一個新的集成流程和EDA平臺，滿足在架構(gòu)、物理實現(xiàn)、分析到驗證層面的各項新進需求。

03芯和Chiplet EDA多物理場仿真平臺

芯和半導(dǎo)體歷經(jīng)13年發(fā)展，長期聚焦芯片-封裝-板級系統(tǒng)設(shè)計仿真工具的打造，厚積薄發(fā)，提前布局，通過自主知識產(chǎn)權(quán)構(gòu)建了強大的3DIC Chiplet 多物理場仿真分析平臺。

該平臺擁有跨尺度多物理仿真引擎、AI驅(qū)動的網(wǎng)格剖分技術(shù)和云計算加載的分布式并行計算能力。其大容量電磁仿真求解器能支持Chiplet、中階層和封裝的聯(lián)合仿真，仿真速度十倍領(lǐng)先于同類工具，且內(nèi)存損耗僅為同類的二十分之一，內(nèi)置HBM與Chiplet UCIe互聯(lián)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，為解決Chiplet設(shè)計的信號完整性、電源完整性、電磁干擾、熱和應(yīng)力可靠性等一系列問題提供了極高的分析效率，已獲得多家國際算力芯片頭部企業(yè)認可選用，也為國內(nèi)Chiplet產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了基礎(chǔ)。

代文亮博士表示，芯和半導(dǎo)體的Chiplet EDA設(shè)計平臺，在過去幾年已被多家全球領(lǐng)先的芯片設(shè)計公司采用來設(shè)計他們下一代面向數(shù)據(jù)中心、汽車和AR/VR市場的高性能計算芯片。我們期待與產(chǎn)業(yè)鏈上下游及合作伙伴緊密合作，解決Chiplet和高速高頻系統(tǒng)帶來的挑戰(zhàn)，攜手建設(shè)Chiplet生態(tài)，共同推動國內(nèi)的Chiplet產(chǎn)業(yè)做強做大。

審核編輯：湯梓紅