芯和半导体：国产EDA大有可为

摘要：随着AI、5G、IoT、云计算等技术和应用的不断发展，全球半导体行业正在加速向2030年的万亿规模突进。然而，要匹配AI大模型算力增长的惊人需求，传统的摩尔定律的路径已经举步维艰，半导体行业急需在——算力、存力、运力和电力等方面突破目前的技术局限，需要通过创新

随着AI、5G、IoT、云计算等技术和应用的不断发展，全球半导体行业正在加速向2030年的万亿规模突进。然而，要匹配AI大模型算力增长的惊人需求，传统的摩尔定律的路径已经举步维艰，半导体行业急需在——算力、存力、运力和电力等方面突破目前的技术局限，需要通过创新来挖掘新的发展动力。

12月11-12日，第三十届集成电路设计业展览会（ICCAD-Expo 2024）在上海世博展览馆成功举办。作为今年国家科技进步一等奖获得者，芯和半导体在本届ICCAD盛会上隆重发布了为AI时代打造的“从芯片到系统的全栈集成系统EDA平台”，从芯片、封装、模组、PCB板级、互连到整机系统，全面赋能AI硬件系统设计。

国产EDA大有可为

芯和半导体成立于2010年，公司围绕“集成系统设计”进行EDA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。

作为整个半导体行业最上游的EDA企业，芯和半导体通过构建“六大EDA设计仿真平台”，为客户提供涵盖高速高频互连电子系统从设计、仿真、测试到验证的全流程设计工具。芯和半导体的拳头产品是Chiplet先进封装EDA平台与高速高频互连EDA平台，后者中的射频系统设计项目今年还荣获了国家科技进步一等奖，创造了国产EDA的历史。

芯和半导体创始人、总裁代文亮博士介绍：无线射频涵盖的频段很广，包括太赫兹范围，包括防撞雷达77G，还有wifi、ZKD、蓝牙、NFC等，无人机、汽车都得靠无线来控制，所以无线连接是非常有价值的。但是无线连接有一个问题，它的传输容易受到干扰，因为电磁波相互之间会产生串扰。我们射频是跟高速数字信号是强相关的。随着高频高速信号的应用，要做到无线信号之间不相互干扰越来越困难。因为两个数字信号频率都很高也很宽，信号和信号之间相互要干扰，甚至于信号还会影响到地上去。我们通过地，我们叫PG mesh，就是电源地网络传到旁边的信号线上，来系统性地解决这个问题，这个价值很大，也是我们获得国奖认可的关键。

在目前中美博弈的背景下，中国半导体先进工艺受限，关于EDA领域国产替代，摒弃路径依赖及路径分叉，这些话题在本次会议上讨论非常多。

代博士认为：中国最大优势在市场，中国14亿人口市场足够，我们场景足够多，所以我觉得我们做整机优势非常明显。我的工艺可能不是那么完美的，但从STCO系统技术协同优化的角度，从系统整机架构去优化我的设计，包括通讯协议标准，有机会在整个系统全局的层面提供更优的性能。目前行业里普遍看好的是Chiplet三维芯片系统，Chiplet的优势之一就是高集成度，除了计算芯片，它还可以把毫米波放进来，把硅光放进来，把存储放进来，实现感知、计算、存储和传输一体化的需求，受工艺的限制程度也可以降低。Chiplet系统也许面积会大一点，主要是把散热搞好，包括供电等，但只要最底层的一些模型、标准都搞好，我觉得从STCO的角度可能更容易做到创新突破。当然SoC也是要做的，要并驾齐驱。

“Chiplet系统的最终实现高度依赖于先进封装技术。目前先进封装中国大陆这边还稍显落后，需要先进的EDA来支撑。先进封装发展的机会点很多，例如：通过2.5D到3D的近存或者存内计算，来支撑整个Chiplet系统的大算力输出。另外，我认为应该从协议标准、通讯这些底层去做一些原创性的东西，很多场景化的AI芯片已经开始走定制化道路，像特斯拉它的算力芯片并不是通用芯片，它自己优化了很多算法在里面。”代博士说，“我觉得Chiplet先进封装可以百家争鸣，EDA公司也要做好托举工作。比如以前我们做EDA，从来不去考虑什么风吹、液冷，现在做大算力芯片，它全是液冷里面去做了。所以很多应用场景已经发生了变化，我们EDA一定要有自己的独特设计，这也是我们一个很好的机遇。现在我们有些地方被限制，我们可以在其他的地方花更多的精力来做事。”

推动国内Chiplet生态圈的发展

芯和半导体过去几年通过与Chiplet生态圈的合作伙伴共同开发，已经形成了完整的端到端的多物理场仿真EDA平台，专为赋能AI时代的硬件系统而准备。参考英伟达的案例，这个平台从芯片、封装、到板卡、机柜，乃至到最终的集群，芯和半导体都布局了丰富的应用和EDA工具。

芯和半导体技术市场总监黄晓波博士于12日在ICCAD论坛中发表了题为《EDA使能大算力Chiplet集成系统先进封装设计》的主题演讲，深入探讨了当前大算力芯片Chiplet设计的典型应用，结合实际案例阐述Chiplet新的设计流程与多物理场仿真EDA方案，解决信号完整性、电源完整性、热及应力等方面的问题，助力用户加速Chiplet集成系统的开发与优化。

Chiplet异构集成是先进封装的发展趋势。芯和半导体于2021年全球首发了3DIC Chiplet 先进封装系统设计分析全流程EDA平台，通过不断选代，已被全球多家芯片设计公司采纳，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等领域，并有力推动和完善了国内Chiplet产业链的生态建设。

未来芯和半导体将继续深耕EDA领域，推动国内Chiplet生态圈的发展，以集成系统设计赋能AI发展。