芯和半导体：国产EDA一定要有自己的独特优势

一年一度的ICCAD不仅是集成电路设计公司的聚会，更是国产EDA公司集体展示自身技术实力和研发成果的舞台。作为IC产业链条中相对较薄弱的一环，国产EDA与验证仿真相关企业的数量在过去几年爆发式增长，让国产EDA成为整个IC产业链最活跃的一环。

在ICCAD2024现场，多家国产EDA企业亮相并介绍各自取得的技术突破和设计新服务内容，鸿芯微纳首席技术官、联合创始人王宇成，芯华章首席市场战略官谢仲辉，芯和半导体创始人、总裁代文亮，思尔芯副总裁陈英仁，国微芯首席产品科学家顾征宙，芯行纪销售副总裁孙晓辉，巨霖科技创始人兼董事长孙家鑫，速石信息首席技术官张大成，芯启源集团副总裁兼董事会秘书廖鼎鑫，芯易荟研发副总裁石贤帅等从不同的角度，为与会的设计企业带来了覆盖EDA全链路的国产设计解决方案。

作为一家拥有超过15年历史的本土EDA企业，芯和半导体提供覆盖芯片、封装到系统的全产业链仿真EDA解决方案，确保设计团队能够在整个产品开发过程中保持高度的一致性和优化。芯和半导体总裁代文亮介绍，公司围绕“集成系统设计”进行技术和产品的战略布局，开发由AI人工智能技术加持的多物理引擎技术，以“仿真驱动设计”的理念，提供从芯片、封装、模组、PCB板级、互连到整机系统的全栈集成系统级EDA解决方案，实现系统内各种芯片及硬件的高速高频互连，以智能联接智能。。这种技术特点确保了产品在设计阶段的性能和可靠性，减少了后续生产过程中的风险和成本。芯和半导体拥有多种自主创新的电磁、电路、电热、应力等多物理场仿真技术以及智能的网格技术。这些技术不仅支持从纳米到厘米级的多尺度仿真需求，以支撑AI芯片、封装和智算系统的完整覆盖.

   Chiplet先进封装与高速高频互连EDA工具是芯和半导体进入EDA领域的两个重点发展方向。面向高速高频互连设计，芯和半导体不断推出创新技术和平台，如适用于芯片、封装、电路板、线缆、连接器和天线等任意3D结构的全系电磁仿真平台Hermes，高速高频设计中封装和板级的SI/PI协同分析、拓扑提取及电-热-应力联合分析平台Notus，针对信号完整性的时域和频域全链路的通用验证平台ChannelExpert等。芯和半导体在射频领域拥有针对芯片-封装-模组-PCB的射频系统设计平台XDS，支持基于PDK驱动的场路联合仿真流程，内嵌基于矩量法的三维全波快速电磁仿真引擎，支持从芯片到封装的跨尺度仿真，并内嵌XSPICE射频电路仿真引擎，支持DC OP、AC和调谐优化等仿真。凭借在这射频方面的技术积累，芯和半导体荣获2023年度国家科技进步奖一等奖。谈及此次获奖的项目，代文亮博士介绍，该项目的核心就是信号传输速率越来越高带来了芯片内的信号干扰，而如何降低信号电磁干扰带来的传输损耗就是这个项目重点要解决的问题。

Chiplet先进封装EDA是芯和半导体另一个领先的技术方向，公司从2012年就进入到系统级封装SiP的EDA设计领域，一直保持着对先进封装设计仿真的关注。据了解，芯和半导体在2021年全球首发的3DIC Chiplet 先进封装系统设计分析全流程EDA平台，已被全球多家顶尖芯片设计公司广泛采纳，用于设计下一代面向人工智能、数据中心、汽车电子和AR/VR市场的高性能计算芯片，包括CPU/GPU/NPU等，有力推动和完善了国内Chiplet产业链的生态建设。举例来说，专为2.5D、3DIC先进封装而设计的系统级SI/PI仿真平台Metis，可以轻松实现基于Interposer和传输线模板的参数化前仿真功能，并支持面向2.5D和3DIC封装的SI/PI和电路联合分析流程。Metis 2024版本新开发了System SI高速电路仿真流程，内嵌XSPICE电路仿真引擎，便于用户直接评估HBM设计是否满足时域指标要求。

谈及摆脱路径依赖，代文亮博士认为这是国产EDA工具的一个机遇。先进封装是国产半导体设计的一个机会，要从协议标准和通信传输等方面做原创设计来提升国产芯片的性能表现。既然工艺方面遇到一些限制，就要想办法在设计理念方面进行一些革新，比如业界过去都在谈DTCO（设计工艺协同优化），那么现在需要考虑升级到STCO（系统技术协同优化），从系统级架构如传输、通信等方面去对设计进行优化，也许是一条提升IC性能的新路径。基于Chiplet这种结构，可以把更多功能的单元集成在一起，通过适当把芯片尺寸做大一点，如果能把散热问题解决好，能一定程度摆脱对先进工艺的依赖性。最关键的，代文亮博士强调，国产EDA厂商一定要构建自己的独特优势和差异化特色，不能一味照搬、国产替代而是要紧跟技术发展的趋势寻找市场机遇，比如以前做EDA的厂商不会考虑液冷风冷等设计，但现在的AI大芯片都开始用液冷设计，那么如何抓住这种市场新需求，提供独特的设计工具和设计流程，才能更好地助力国产芯片实现性能方面的追赶。