从“韬（τ）定律”到异构集成时代的新工具链，国产EDA前沿布局的特色发展路径

近期，半导体产业界围绕“τ定律”（韬定律）展开热议。与摩尔定律聚焦晶体管密度每18个月翻倍不同，τ定律更强调在系统层面通过时间维度的微缩——即芯片内数据传输与处理的时间延迟优化——来持续提升整体性能。而实现这一目标的关键路径之一，正是2.5D、3D等先进封装技术。通过将不同工艺、不同功能的芯粒（Chiplet）在垂直或水平方向紧密集成，芯片可以在不依赖极致制程微缩的情况下，获得更高的带宽、更低的延迟和更好的能效。

事实上，早在“τ定律”引发广泛讨论之前，行业对系统级性能瓶颈的思考已推动设计方法向异构集成方向演进。这种从“单芯片”到“多芯粒堆叠”的转变，对芯片设计工具（EDA）提出了前所未有的挑战。传统的2D设计流程已无法满足跨工艺、跨层级、多物理场的协同需求。封装不再只是后道工序，而是开始主导设计；互连的每一寸路径、每一层材料的特性，都会影响最终系统的性能。这也意味着，在先进封装驱动的异构集成时代，EDA工具必须被重新定义——而这也恰恰印证了部分2.5D/3D IC EDA厂商长期在该方向上持续投入的前瞻性与技术路线的正确性。

近日，由未来半导体主办的半导体封装测试暨玻璃基板生态展（CSPT×iTGV 2026） 在无锡国际会议中心举行。珠海硅芯科技有限公司创始人兼CEO赵毅博士在展会上发布了该公司打造的“AI+2.5D/3D 3Sheng Integration Platform”，并接受了包括与非网在内的众多媒体采访。他从2008年开始研究堆叠芯片技术，这次从先进封装与EDA的碰撞讲起，系统阐述了堆叠芯片设计的新方法学、AI agent的赋能作用，以及国产EDA在异构集成时代的差异化路径与长期积累。

珠海硅芯科技有限公司创始人兼CEO赵毅

当先进封装“碰上”EDA：2.5D/3D堆叠芯片设计为何不同？

“全世界都知道，通过晶体管微缩去突破芯片性能已经不太好走了。”赵毅开篇便点明后摩尔时代的现实困境。芯片越做越大，成本效益比越来越低，光罩尺寸也构成物理限制。于是，堆叠——无论是2.5D横向堆叠、3D纵向堆叠还是混合3.5D堆叠——成为延续性能增长的重要路径。

但堆叠芯片的设计与传统的单芯片设计有本质区别。赵毅指出，先进封装技术的多样性本身就是对EDA的巨大挑战。从硅中介层到玻璃基板，从微凸块到混合键合，每一种工艺都对应不同的互连密度、材料特性和设计规则。而设计公司要在这些工艺上实现高性能的芯粒系统，必须有一套能够深度适配工艺能力的EDA工具链。

“如果EDA底层的算法没有很好地适配每一种工艺类型，那么设计公司最后设计出来的产品，就达不到混合键合能力的极限——说白了，浪费了工艺设备厂商的贡献。”赵毅说。

这种变化被业界归纳为系统技术协同优化（STCO）的新范式。与传统芯片设计中IC和封装可以相对独立不同，在2.5D/3D堆叠芯片设计中，封装开始主导甚至引领设计。设计人员必须从Chiplet到硅中介层到封装基板进行多层级协同，而不是各自为政。

从顶层架构到布局布线：一套全新的方法学

赵毅详细拆解了2.5D/3D堆叠芯片设计流程的各个环节，展示了它们与传统2D设计的根本差异。

顶层架构探索：不能只考虑单芯片
搭建一个多芯粒系统，首先需要决定每一颗芯粒用什么工艺（逻辑、存储、MEMS、硅光等）、用什么堆叠类型（同构拆分、异构集成）。小到每一颗IP的定制化，大到所有芯粒的IO分布和摆放位置，都必须在顶层系统层面统一规划。“你不可能只考虑芯粒单芯片本身的角度，一定要从Die-to-Die、Multi-Die的角度，从顶层系统开始规划和探索。”赵毅强调。

布局布线：IC与封装的协同
在物理设计层面，传统的IC布线和封装布线可以分开进行。但在2.5D/3D设计中，信号互连、差分对、电源网络布线都需要全新的引擎，并且要实现Chiplet、中介层、封装基板三者的协同。尤其对于3D垂直堆叠，上下两个Die大概率采用不同工艺，其布局布线引擎完全不同于2D。“如果只想做垂直维度的简单堆叠，那只是量变；但要做到真正的3D优化，就需要全新的算法。”赵毅如是说。

仿真：热电力磁耦合，且要前移
多芯粒系统的仿真面临跨工艺（模拟、数字、射频、硅光）、多层级（Chiplet到基板）的挑战。赵毅特别指出，热和翘曲问题“仿真做得再准确也只是亡羊补牢”，必须将仿真前移到系统架构规划阶段。“可靠性是设计出来的”，在设计早期就进行热分布仿真，预测可能出现的可靠性风险，同时配合片上测试与冗余电路实现自修复。

DFT与验证：新标准新规则
多芯粒的测试（DFT）也不同于传统2D芯片。不同Die的缺陷机制不同，测试电路需要分布在多个Die上，这催生了IEEE 1838标准（3DIC DFT标准）。赵毅透露，硅芯科技有幸参与了该标准的制定。“从底层上，Multi-Die的DFT全都跟2D DFT不太一样。”此外，验证环节也面临大量横向和纵向的新规则，需要与工艺厂共同探索。

“可以看到，Chiplet-based多芯粒集成系统设计的流程，是一套全新的方法学，每个环节的工具都跟单芯片有所不同。”赵毅总结。

AI+EDA：硅芯的“3Sheng Integration Platform”与专属agent

面对这一整套新方法学，硅芯科技推出了AI+2.5D/3D 3Sheng Integration Platform。赵毅解释，平台名称中的“3Sheng”寓意“三生万物”，代表从架构到布局布线到验证的完整链条。

该平台的核心特色之一是配套了一个专属的AI agent。在硅芯的产品定义中，agent可以在架构探索、布局布线、仿真验证等环节自动调用平台工具，进行迭代寻优。更重要的是，agent内置了大量的know-how知识库——涵盖不同堆叠场景包括Logic+HBM、IP chiplet化、数模射频混合堆叠等，并且能够根据客户的产品型号和设计过程自我迭代，逐步适应每个客户的独特场景。

“我们的终极目标是：客户需求一提出，整个多芯粒系统的框架怎么搭、布局布线怎么找最优路径、设计与仿真怎么协同，全都由这套工具链配合AI agent自动完成。”赵毅说。

他强调，AI在EDA中的应用不是简单的用机器学习替代传统算法，而是在顶层架构设计、多环节深度协同、自动寻优等层面发挥价值。“我们更想强调的是，AI agent可以帮助客户学习、调用工具、生成优化脚本，并且在使用过程中不断丰富知识库。”

产业生态：EDA Plus，加的到底是什么？

在赵毅看来，2.5D/3D EDA不能只是传统意义上的标准化工具。他提出了EDA Plus的新范式，其中的“Plus”至少包含两个层面：

第一，加先进封装工艺的深度匹配。 如果EDA工具不能把工艺能力如混合键合的极限互连密度转化为设计结果，那么设计公司就无法充分利用先进工艺的价值。硅芯科技的理念是“做工艺与设计之间的桥梁”。

第二，加服务与解决方案。 由于异构集成场景高度碎片化如HPC、硅光、汽车、射频微系统等，每个场景都可能需要定制化的设计流程。赵毅认为，2.5D/3D EDA公司必须是一家“解决方案供应商”和“服务商”，而不是单纯卖license。“你不可能拿着一套标准工具去打所有客户。点服务是刚需，也是我们产生核心价值的地方。”

他进一步解释，这种服务模式并不意味着要无限扩大团队规模。相反，通过AI agent积累不同场景的know-how，硅芯可以在保持相对精简团队的情况下，为多个垂直领域提供可复用的设计经验和自动化流程。

问答实录：关于τ定律、玻璃基板、国产EDA的差距与机遇

在媒体交流环节，赵毅就多个热点问题回答了记者提问。

关于τ定律与先进封装的设计融合
赵毅认为，τ定律的核心在于“寻求全局最优路径，而不只是互连密度最优”。这要求芯片设计从顶层架构规划开始，就要考虑每个模块的位置、接口的配置、Die的摆放、互连的方式，并且边设计边分析仿真。“这给了国产EDA一个巨大的机会——各环节要协同，而协同的底层桥梁就是EDA。”

赵毅进一步强调，很多人认为 τ 定律 “最优路径” 是将 “时间微缩” 简单等同于物理距离最短，但实际上，τ 定律追求的应该是多目标等效最优路径—— 它并非单一维度的路径长度最小化，而是需要同时平衡多个指标，在复杂约束下找到最优路径。

关于玻璃基板带来的挑战
当被问及玻璃基板对EDA工具的影响时，赵毅表示，从硅中介层转向玻璃基板，互连材质和结构会发生微妙变化，但“有迹可循”。仿真引擎需要调整材料参数，设计算法也需要相应修改。“如果你在硅基这套东西上玩得很好，跳到玻璃基板是有一定积累的，不是完全重来。”

关于国产EDA与国际三大家的差距与机遇
赵毅坦言，在2.5D/3D EDA领域，国际三大家也是近十年才开始布局，但国产EDA并非没有机会。他特别指出一个关键差异：异构集成时代不能只关注纯数字芯片场景。在硅光、射频微系统、汽车等多元化场景，三大家未必比国内厂商更成熟。“我们可以从硅光、汽车等场景切入，打出差异化。”

关于客户最看重国产EDA的哪些能力
赵毅总结，客户最看重的是良率、稳定性和服务。“设备可以靠整线卡良率，EDA靠什么？靠与客户深度协同、靠点服务解决问题。”硅芯科技的策略是，不试图用全流程工具包打天下，而是在每个环节突出一个“小点”，把点串成线，通过服务赢得客户信任。“哪怕一个点被认可，也是我们的基本盘。”

结语：EDA新范式的中国探索

从顶层架构探索到布局布线协同，从AI agent到EDA Plus服务模式，硅芯科技正在一条不同于传统EDA巨头的路径上探索。在后摩尔时代，先进封装不再是芯片制造的后道工序，而是与设计深度耦合、甚至主导系统性能的核心环节。τ定律的热议，进一步放大了这一趋势：只有通过系统级的协同优化，才能真正实现芯片性能的时间微缩。而这一变革，为国产EDA提供了历史性的窗口。

此次展会上硅芯科技发布的AI+2.5D/3D平台，或许正是这一探索的缩影。它不追求一步到位的宏大叙事，而是以点服务、深度协同、AI赋能的务实姿态，试图在后摩尔时代的EDA版图中，找到属于中国创新者的位置。