行芯：EDA创新如何驱动先进工艺持续演进

概述：数字经济智能应用的增长带动半导体行业全面性的成长，成为推动社会发展的关键动能。基于半导体产业与EDA领域的紧密结合，EDA工具的应用场景比以往更加广泛，EDA正面对比过往复杂数倍的系统性芯片设计和先进工艺制造。作为具有高端市场竞争力的EDA公司，行芯专注于芯片物理领域，自主研发的EDA工具链产品，包括寄生参数提取、功耗完整性、电迁移、可靠性与多物理域等，以解决先进工艺下设计企业和晶圆厂两端不断增长的挑战。

集微网消息，7月15日，“2022第六届集微半导体峰会-EDA IP峰会”在厦门隆重召开。会上，杭州行芯科技有限公司董事长兼总经理贺青博士分析了当下EDA工具在先进工艺下面临的技术挑战，探讨了行芯对于EDA创新如何驱动先进工艺持续演进的看法。

EDA的技术瓶颈

自芯片设计进入自动化的年代，EDA工具就扮演着推进半导体技术的关键角色，并且不仅是在规划设计的层面，在验证生产方面也有着举足轻重的地位。随着各行各业的数字化转型进入深水区，市场对芯片的需求更加多元化，从简单考虑功耗、性能、面积等通用性能的提升，变为需要综合考虑应用场景、软件、算法、硬件等需求。从二维世界到三维世界的变化，使得当前的芯片设计，特别是给EDA工具带来极大挑战，同时也是极大的机会。在EDA IP峰会上，贺青从行芯自2018年起支撑先进工艺客户的经验出发，分析了当前EDA行业在进行技术创新过程中遇到的难题。

首先，贺青提出先进工艺在器件微观尺度和系统宏观尺度从二维向三维的变化，使得传统的二维建模方式无法满足三维工艺需求，这是第一个三维复杂模型带来的挑战。其次，随着工艺制程节点继续向着更小的5nm、3nm推进，晶体管微缩带来大量的复杂工艺效应，面临包括多重曝光、工艺抖动、众多电解质层、刻蚀负载在内的多重挑战，推动摩尔定律前进的道路举步维艰。然后，“在纯粹工艺带来的微观尺度的挑战以外，多种工艺和架构混合，电、热、电磁、力等各种效应互相耦合，在传统的芯片设计过程中不用考虑的耦合效应，但是在三维集成时是必须要考虑的。”贺青表示。

贺青用车流量增多、道路更复杂来比喻集成电路向前演技所面临的处境。他认为，集成电路往前演进的特点是规模不断的攀升，这导致计算能力成为持续的痛点。晶体管数量和RC参数规模持续增加，导致芯片设计周期增加、仿真无法完成，以及IT需求洪峰给设计企业带来了极大的负重。压力传递到EDA工具上，便需要克服工具强依赖、计算稳定性和一致性、精度松弛控制、AI提速和预估、新型计算架构等问题。

精度、效率和容量的创新点

在贺青看来，功耗、性能、成本的极致挑战既是一个科学问题，又是一个工程问题，甚至是一个艺术问题。“EDA的创新都要回归物理的本质。”贺青表示，行芯瞄准在芯片设计过程中精度、效率和容量等物理层面上的核心痛点，创新了2D/3D高精度统一建模方法学，支持各层级大容量计算等技术。接着，贺青以行芯自主研发的EDA工具链产品为例，分享了行芯在应对功耗、性能、成本极致挑战过程中所点亮的创新点。

据贺青介绍，行芯自研大容量计算平台，推出全芯片参数提取工具GloryEX，功耗与可靠性平台GloryBolt，性能与功耗提升工具GloryPower，以及芯片多物理域解决方案PhyBolt。其中，GloryEX为芯片设计提供Signoff精度的高性能RC寄生参数提取解决方案，支持对3D复杂结构的高精度模拟，支持后道、中道、先进工艺等各种工艺建模。

客户对大容量的需求永远超过现有计算能力，行芯采用弹性计算架构来支撑超大容量的计算。贺青表示，行芯EDA工具通过底层计算架构革命性创新，支持数百万模拟晶体管、数亿门数字电路和上百亿规模的系统大容量计算，形成了Glory大容量平台，将创新点糅合至每个应用产品落地，解决从器件到IP再到SoC最终到系统的一系列问题。

推动设计与制造协同 驱动工艺持续演进

最后，贺青从宏观层面表达了他对于EDA创新驱动先进工艺持续的演进的看法。他表示，后摩尔时代EDA设计流程与系统级软硬件需求缺少关联。在EDA阶段性演进的过程中，从点工具，到平台工具，到全流程工具，再到算力无限的智能全流程，目的只有一个——通过矩阵式产品不断进化和将设计与制造深度的协同，把环节之间的距离拉近，通过EDA工具的形式去解决问题，在一个高容量的平台上进行智能化，以无限算力支撑的全流程方案拉通芯片设计整个流程。“EDA工具矩阵不断进化，行芯加速在精度、效率、规模等方面挖掘技术创新点，在服务头部客户的过程中践行着将设计与制造深度协同的道路，为先进工艺持续演进贡献力量。”

关于集微峰会

集微半导体峰会是中国半导体投资联盟与爱集微联手打造的综合性行业会议，是每年一度的行业嘉年华，2022年7月15日至7月16日，第六届集微半导体峰会将在厦门国际会议中心酒店举办。本届峰会覆盖话题包括产业政策、投融资、EDA产业发展、产业人才发展、校企合作、高端通用芯片、半导体设备材料等，参会人员包括产业、投资、院校及园区等各界高层，涉及从设备材料、晶圆代工、封装测试、IC设计到智能手机、智能汽车等终端完整产业链，企业高管不仅包括董高监，也吸引了众多人力资源总监、知识产权(法务)总监、采购总监莅临，致力于成为汇聚高端行业洞见、资本与资源的绝佳交流平台，被誉为半导体行业发展的“风向标”。

（校对/holly）