摘要：在Chiplet设计中，EDA工具需要提供全面支持，包括电源、信号的完整性、多物理场的分析以及整个系统的验证。这些分析不仅需要在设计阶段进行，还需要在后续的制造和测试阶段持续进行，以确保系统的性能和可靠性。

在Chiplet设计中，EDA工具需要提供全面支持，包括电源、信号的完整性、多物理场的分析以及整个系统的验证。这些分析不仅需要在设计阶段进行，还需要在后续的制造和测试阶段持续进行，以确保系统的性能和可靠性。

上海集成电路2024年度产业发展论坛暨第三十届集成电路设计业展览会（ICCAD-Expo 2024）上，芯和半导体联合创始人、高级副总裁代文亮博士接受芯榜采访。

代文亮博士表示，随着人工智能和数字化转型的深入发展，高性能计算芯片的需求将持续增长。Chiplet技术作为提升芯片系统性能的重要途径，将在未来发挥越来越重要的作用。而EDA工具作为芯片系统设计的支撑，将不断适应新的设计流程和架构，为Chiplet集成系统的先进封装设计提供全面支持。

图：芯和半导体联合创始人、高级副总裁代文亮博士

Chiplet 集成系统成发展趋势

据IDC预测，2025年全球新增数据量可达175ZB，规模需要 10 亿人每人持有 175 TB的硬盘存储，未来3年全球新增的数据量将超过过去30年的总和。

在数字化转型的浪潮中，大算力已成为推动各行各业发展的关键力量。从智能制造到智慧城市，从远程医疗到自动驾驶，大算力正以前所未有的速度重塑世界。然而，随着摩尔定律的放缓以及先进工艺带来的经济效益锐减，高能效算力芯片SoC设计正面临前所未有的挑战，尤其是先进工艺瓶颈的制约。

面对这些挑战，业界开始探索新的设计路径，代文亮博士解释，Chiplet（小芯片）技术和异构集成成为备受瞩目的解决方案。Chiplet技术通过将不同功能或不同制程工艺的小芯片通过先进的封装技术集成在一起，形成系统级芯片，从而打破了传统SoC设计的局限。这种设计方法不仅降低了对先进工艺的依赖性，还提高了设计的灵活性和可扩展性。

芯和半导体技术市场总监黄晓波博士表示，面对当下我国先进制程发展受限的局面，Chiplet 成为高算力芯片PPA突破关键架构，异构集成芯片突破先进工艺瓶颈，同时，Chiplet集成芯片走向系统化，加速产品升级迭代。

图：芯和半导体技术市场总监黄晓波博士

Chiplet 集成系统先进封装设计挑战战

Chiplet架构的先进性也带来了设计复杂度的剧增，特别是在互连接口速率不断提高和设计流程需要重构的背景下，这一挑战尤为突出。

1，Chiplet 架构先进带来设计复杂度剧增

尽管Chiplet架构带来了诸多优势，但其设计复杂度也显著增加。首先，多个小芯片的集成需要精确互连设计，以确保数据传输的可靠性和速度。其次，不同制程的小芯片在物理尺寸、电气特性和热管理等方面存在差异，这增加了设计的复杂性和挑战性。此外，Chiplet架构还需要考虑封装技术、散热设计以及系统级测试等方面的问题，这些都进一步提升了设计的复杂度。

2，Chiplet 集成互连接口速率不断提高

随着数据处理需求的不断增加，Chiplet集成互连接口的速率也在不断提高。高速互连接口不仅可以提高数据传输的速度，还可以降低功耗和延迟，从而提升系统的整体性能。然而，高速互连接口的设计也面临着诸多挑战，如信号完整性、电源完整性以及热管理等。为了实现高速互连接口，需要采用先进的封装技术和材料，以及优化的电路设计和时序控制。

3，Chiplet 集成面临设计流程的重构

Chiplet架构的引入对设计流程产生了深远的影响。传统SoC设计流程已经无法满足Chiplet架构的需求，因此需要进行全面的重构。新的设计流程需要更加注重模块化设计、互连设计、封装设计以及系统级测试等方面。此外，还需要加强跨领域的协作和沟通，以确保设计的顺利进行和最终产品的性能和质量。

黄晓波博士补充，面对众多挑战，EDA需自动化、高精度和高效率的处理能力。

EDA 使能 Chiplet 集成系统先进封装设计

EDA工具在使能Chiplet集成系统先进封装设计方面发挥着不可或缺的作用。通过提供全面的设计支持、标准化工作和优化工具，EDA工具帮助设计团队克服Chiplet设计带来的复杂挑战，实现卓越的设计成果。

Chiplet设计随着高频、高速和多复杂物理实现版图，后面的分析、仿真、验证是比较关键。随着Chiplet系统性的复杂度提升，需要在设计端开始就做好架构的规划和顶层设计的处理，然后再把这些条件贯彻到整个系统级Chiplet设计里面，会大幅提升整个设计效率。另外，从验证的角度来讲，跨工艺节点的约束、封装制造设计规划还有数据通信协议要遵从。

把Soc分成Chiplet,再通过先进封装将分散的功能Chiplet整合起来这一过程需要EDA工具提供全面支持，所以EDA工具配合Chiplet架构的革新和发展面临着非常大的挑战，芯和半导体提供一站式3DICChiplet架构探索设计和多物理场仿真EDA解决方案，满足用户Chiplet系统设计需求，并得到国内外头部高算力芯片设计厂商选购采用。

应对当前蓬勃兴起的3DIC Chiplet技术，芯和半导体作为国内首家实现3DIC Chiplet一体化EDA设计分析全流程方案的提供商，近年来通过不懈的研发投入与技术突破，已赢得众多行业领军企业的青睐和采用。

知芯片事、答天下问

来源：芯榜一点号