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概伦电子:联动IC设计与制造,打造创新EDA解决方案

2021/12/24
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概伦电子股份有限公司董事长兼CEO刘志宏

12月22日,在无锡举办的“中国集成电路设计业2021年会暨无锡集成电路产业创新发展高峰论坛(ICCAD 2021)”上,概伦电子股份有限公司董事长兼CEO刘志宏博士带来主题为《联动IC设计与制造,打造创新EDA解决方案》的精彩分享,以下为演讲全文:

EDA现在变得非常热,好多人都说EDA是给集成电路设计做工具的,我在这里想强调一下,EDA电子设计自动化,它不仅仅是软件,实际上它是IC设计和制造流程的支撑,更重要的也是芯片设计方法学的载体,因为现在做任何集成电路芯片,不管是原始的创意,乃至于最后的验证,都离不开EDA的支撑,怎么使用EDA工具和方法,也直接关系到你的产品能不能成功设计出来,因此EDA是非常重要,而且是整个芯片设计方法学的载体。
   

随着工艺水平不断提升,我们都知道,我们在逐渐地从数十纳米,到数纳米工艺节点的逐步变迁之中,实际上设计人员面临的设计风险,以及设计空间,也是越来越小。换句话说,允许他犯错误的机会变得越来越小,设计师必须要想方设法地,尽可能地做更多的验证、仿真和检测,来保证芯片流片回来以后能成功,而且能够达到预测的指标,最重要的是能够达到预期的良率和各项性能。
   

随着器件尺寸的持续减少,随着工艺水平不断提高,我们在设计、生产中面临着各种物理效应也是变得越来越难以捕捉和预测,因此在设计中也有更多的冗余和更多的检测。具体表现,就是现在设计产品的时候,水平越高、工艺越先进,成本也是急速上升,从早期的几千万美金,到现在达到数亿美金,几乎没有什么公司能够经受得起折腾,万一一个芯片推出来变砖了,回来以后需要重新改版,基本上就错过了上市的周期,很有可能也就错失了自己公司的一个重大的商机。因此整个的设计周期,在不能够大幅加长的情况下,更重要的是需要在设计流程、设计方法学上做更多的验证和检测,这也就要求需要有更强大的EDA支撑。
   

EDA整个设计流程,需要的EDA工具很多,目前在这方面的国产化发展差,主要EDA工具供货商都是来自于国际大厂,主要是来自于美国的核心技术,中国肯定也需要有自己的EDA工具支撑,这一点在过去几年已经得到了验证,大家可能不知道的,但是值得一提的,今天到会的有相当多的EDA公司就是在过去这几年诞生的。这么多EDA公司的诞生,就是为了解决中国EDA的核心问题,当然不止局限于解决国内问题,实际上今后这些EDA公司也将会参与到国际市场竞争当中。

这就面临着,这么多EDA公司,都准备做什么呢?非常首要的问题,大家常常会问我们什么时候能够取代他们,关于全流程,万丈高楼从地起,我们做事情要脚踏实地,人家发展了几十年,有几十年的积累,每年数十亿美金的投入去开发新的产品,我们不可能在短短几年就完成追赶和超越。但是我们可以在局部解决一些关键问题,这就可以看到,EDA流程过程中有很多事情可以做,我们要有高效的、高性能的仿真工具,要有高可靠性的布线布局工具,我们必须要通过综合工具,我们必须要解决验证工具当中的可靠性,所有这些都需要我们逐步解决,每一样东西都需要相当长的时间。
   

整个EDA的核心价值在于竞争力,而不是在于我们是不是有,在一个技术高度集中和垄断的情况下,客户已经逐渐习惯于头部企业提供的设计方法学,想要突破已经形成固定格局的方法学,你就要有附加价值,任何一个核心技术打入市场,最重要的事情就是先要解决从无到有,可是从无到有,客户不买单,客户在什么时候才会买单呢?你要提供价值,你要比现在他们手头用的东西好、快,更重要的是解决手头用的东西还不能解决的问题,有没有这个机会呢?有,主要看我们能不能捕捉和潜心花时间去做

在这方面,基本上在EDA行业有一个“七年之痒”,以前我跟戴教授一起开公司的时候就说“七年之痒”,一个好的技术,不花七年时间,很难在市场上被别人认可,所以我们需要潜心的静下心的把事情做好。当然,我们有这么多的客户重视,这么好的机遇,百年不遇的机会,我相信我们整个EDA人,包括概伦的团队,也都有足够的思想准备,我们会长期的在这个市场上,在这个技术上打磨自己,为整个集成电路行业做更多的贡献,提供我们特定的价值。
   

概伦电子,希望能够联动设计与制造,推动EDA流程创新,说心里话,一个流程的创新是很难的,大家都习惯于做某一件事情,所以你再去改一个流程,就要求大家能接受新的东西,如果没有额外的价值,不能给他们的工作带来好处,就很难推广。

我们希望重点解决的就是联动、设计与制造。我记得前几天看到一些行业采访和一些专家提到,他们需要拥有自己的设计方法学和自己的技术,希望把这些技术复合到代工厂,希望能够有自己的特点,这种工艺技术和芯片功能之间到底有什么必要的联系呢?如果你是做EDA的,应该优化什么东西;如果做IOT芯片,肯定比较关注待电时间,这些东西就直接与工艺有。

今天中国似乎最不缺的就是工艺线,但是又有多少能够为某一个小厂,在产能紧缺的情况下,为你专门调;你有什么样的对话手段去跟晶圆代工厂沟通,有些代工厂提出来要为客户产品定制流程,怎么定制,根据什么定制,这个要求怎么提,这就需要有中间的手段,有对话的载体。这个载体,毫无疑问,过去,现在和未来,都将是EDA。但是最重要的一个字,EDA在过去,甭管是在国外,还是国内,做的最不好的地方,不是E,是最后一个字A,只有把A的事情做好,才能够把EDA这个载体,从设计到制造端的对话做好,这个过程,过去主要方向是靠数据库,靠PTK。从设计团队回到工艺开发方向,很多时候我们说和国外某公司对标比别人差,差在哪,不知道,反正比别人差。EDA在这方面应该起到另外一层作用,就是起到设计和工艺开发联动的协同优化作用。
   

要想做到这一点,就需要大量的建模,需要把你的生产、制造过程中的一些数据和芯片设计结合,在工艺开发和设计过程中,做快速的用计算机参与的工艺水平迭代。这种对话在国外是有的,头部企业都是找顶级玩家做迭代和对话,有多少顶级玩家能够和我们做沟通呢,目前我们还是缺乏EDA环节的支撑。刚才听到摩尔精英的方案,这是一条途径,非常好,打造了一条设计环境。但是另一方面,也需要针对我们特定的问题,有人、有很也解决这个问题,这个事情也将会是今后概伦电子重点发力去解决的,而且正在解决。
   

我们关心怎么样芯片设计流片之后,提高它的良率、性能,在同等工艺节点上不输给竞争对手,整个优化以模型之仿真和多元优化来不断的迭代,而这种迭代的时间,不能够是现在这样的几个星期,甚至一两个月,而是要把它缩短成天,甚至是小时,所以靠人不行,主要是靠工具。
   

讲一个实际落地的案例,在实际过程中,最要解决的问题是我在工艺调整以后,要提供PTK,这些是要花时间的,目前需要花数个星期到数个月,甚至更长的时间。这也是今后我们想做DTCO设计、开发要解决的问题,要缩短时间,就需要在工具、设计方法、流程、算法上有所突破,在这方面我们已经帮助世界顶级的存储器公司,把从原来几个星期的周期,缩短到现在的数个小时,使得在今后做预测、做仿真时可以大幅度缩短工艺时间,增加流片成功性。
   

概伦电子,现在主要的收入,大于50%是国际客户,比如三星、台积电、海力士、美光,这些是我们的前十大客户。今后我们仍然会利用现在已经有的工具,和上市之后融入的资金支持,打造完整的DTCO解决方案,包括数据测试、数据分析,到建模,到工艺开发,一直到电路设计的仿真、优化,甚至在物理实现部分全部都实现由DTCO赋能,这样的话可以帮助我们的企业在流片以后安心睡觉,不用担心结果出来以后会不想他们想象那么好,为我们的芯片企业保驾护航。首先落地的是能够帮助IDM落地,逐渐拓展到其它的不同类型的设计,这里要强调一点,EDA不是一家通吃,一是一个流程通吃,不是一个工具通吃,没有一家公司可以解决全世界所有的问题,需要很多同行的共同努力,需要整个行业的共同助力和关注,因为我们需要我们的客户、芯片设计师,愿意、支持、使用国产的EDA工具。
   

在今后的发展大局下,我们会助力发展对于区域性产业链的新型EDA解决方案创新,不止局限于人家有我们也做,更重要的是我们能够突破一些对于大家都比较难,而又都关注不够的问题,最终希望能够解决我们产业链具体的一些难点,对于我们整个行业有比较大的帮助。
   

现在强调的EDA“无晶圆代工厂”,DTCO,这个词不是我们提的,国际上很关注,而且在整个的EDA行业,整个落地做的比较好的,目前主要是一两个头部企业,希望我们今后可以比较快的在这方面取得突破,帮助我们的企业。

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