AI算力爆發(fā)下的Chiplet革命:芯和半導(dǎo)體EDA工具如何應(yīng)對(duì)先進(jìn)封裝挑戰(zhàn)
【ZiDongHua 之“設(shè)計(jì)自動(dòng)化”收錄關(guān)鍵詞: 芯和半導(dǎo)體 工業(yè)軟件 EDA 】
AI算力爆發(fā)下的Chiplet革命:芯和半導(dǎo)體EDA工具如何應(yīng)對(duì)先進(jìn)封裝挑
7月3日—5日,2025第九屆集微半導(dǎo)體大會(huì)在上海張江科學(xué)會(huì)堂盛大召開。本屆大會(huì)以“張江論劍 共贏浦東 芯鏈全球”為主題,吸引了全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)領(lǐng)袖、技術(shù)專家和企業(yè)家齊聚一堂,共商行業(yè)發(fā)展大計(jì)。
國(guó)內(nèi)集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)EDA專家芯和半導(dǎo)體產(chǎn)品應(yīng)用總監(jiān)蘇周祥受邀出席集微EDA IP工業(yè)軟件論壇,并發(fā)表《集成系統(tǒng)EDA賦能加速Chiplet設(shè)計(jì)與仿真》主題演講,介紹了在“AI驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)變革“背景下Chiplet先進(jìn)封裝發(fā)展的最新趨勢(shì)與挑戰(zhàn),并重點(diǎn)闡述了芯和半導(dǎo)體如何憑STCO集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念、為Chiplet先進(jìn)封裝技術(shù)帶來(lái)設(shè)計(jì)仿真端到端流程EDA解決方案。

芯和半導(dǎo)體產(chǎn)品應(yīng)用總監(jiān) 蘇周祥
01
AI驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)變革:
算力爆發(fā)催生Chiplet革命
大會(huì)上,蘇周祥指出:AI模型的持續(xù)迭代使得應(yīng)用從云端向終端滲透,推動(dòng)算力成為“第四類基礎(chǔ)資源”。數(shù)據(jù)顯示,英偉達(dá)AI算力8年提升超1000倍,HBM4傳輸速率達(dá)8Gb/s;2026年全球數(shù)據(jù)中心耗電量將接近日本全年用電量。傳統(tǒng)SoC芯片面臨性能、存儲(chǔ)、功耗等“多重高墻”,而Chiplet異構(gòu)集成技術(shù)成為破局關(guān)鍵——預(yù)計(jì)2030年3D封裝晶體管規(guī)模將超萬(wàn)億(達(dá)傳統(tǒng)SoC單片數(shù)量的5倍),芯片尺寸極限提高至4~6倍光罩面積。
蘇周祥以當(dāng)前市場(chǎng)上搭載NPU(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元)模塊的AI PC為例, 認(rèn)為AI算力模塊正加速下沉到終端設(shè)備,但殺手級(jí)應(yīng)用仍有待深入挖掘客戶需求進(jìn)行開發(fā)。當(dāng)前在HBM、LPDDR5X、電力供給等環(huán)節(jié),業(yè)界已在持續(xù)推動(dòng)性能突破。
02
Chiplet先進(jìn)封裝的設(shè)計(jì)困局:
設(shè)計(jì)復(fù)雜度與多物理場(chǎng)協(xié)同仿真挑戰(zhàn)

變革往往同時(shí)帶來(lái)機(jī)遇與挑戰(zhàn)。Chiplet先進(jìn)封裝設(shè)計(jì)就面臨設(shè)計(jì)復(fù)雜度呈指數(shù)級(jí)攀升等難題。“集成芯粒數(shù)量劇增,迭代周期縮短至年級(jí)單位。” 以AMD針對(duì)2.5D/3D架構(gòu)推出的“一年一迭代”的產(chǎn)品升級(jí)策略為例,其2025年即將發(fā)布的3nm制程MI350加速器通過(guò)10個(gè)以上Chiplet的異構(gòu)集成和超過(guò)10,000條高密度互連走線實(shí)現(xiàn)性能突破,標(biāo)志著先進(jìn)封裝技術(shù)已步入超大規(guī)模系統(tǒng)級(jí)整合階段。
蘇周祥強(qiáng)調(diào),2.5D/3D堆疊技術(shù)因總熱功耗增加、熱分布不均、封裝導(dǎo)熱不暢等問(wèn)題,同時(shí)又存在復(fù)雜的多物理場(chǎng)耦合效應(yīng),給熱設(shè)計(jì)管理提出了更高的要求。傳統(tǒng)EDA工具難以支持系統(tǒng)級(jí)分析流程、大容量仿真規(guī)模和高精度高效求解需求,亟需市場(chǎng)提供新的設(shè)計(jì)分析平臺(tái),統(tǒng)一架構(gòu)布局與多場(chǎng)仿真&系統(tǒng)驗(yàn)證的雙項(xiàng)目任務(wù)管理,提高芯片設(shè)計(jì)的優(yōu)化迭代效率。

03
基于STCO構(gòu)建,芯和針對(duì)Chiplet封裝
量身打造集成系統(tǒng)EDA平臺(tái)
針對(duì)這些挑戰(zhàn),芯和半導(dǎo)體基于STCO集成設(shè)計(jì)理念,推出覆蓋Chiplet先進(jìn)封裝全流程的EDA平臺(tái)。
設(shè)計(jì)端到端覆蓋
支持從中介層RDL布線、原理圖設(shè)計(jì)、版圖優(yōu)化到封裝庫(kù)管理的全鏈路設(shè)計(jì)閉環(huán)。
多物理場(chǎng)協(xié)同仿真
提供Chiplet工藝PDK與跨尺度電磁仿真(SI/PI);
實(shí)現(xiàn)電-熱-應(yīng)力耦合分析與流體散熱仿真(CFD);
支持Interposer及封裝基板的多場(chǎng)景驗(yàn)證與后處理優(yōu)化。
云端高效賦能
通過(guò)智能布線引擎與集群加速,提升仿真效率10倍,動(dòng)態(tài)優(yōu)化高功耗設(shè)計(jì)。
04
構(gòu)建系統(tǒng)級(jí)EDA生態(tài),賦能AI硬件落地
蘇周祥進(jìn)一步介紹,芯和半導(dǎo)體的EDA工具已憑借多重優(yōu)勢(shì)廣泛服務(wù)于國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)和系統(tǒng)廠商。
自主研發(fā)的高精度求解器:完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高精度求解器;
模型接口豐富:支持多種版圖文件格式導(dǎo)入和布線分析模板,支持多物理環(huán)境下電/熱/結(jié)構(gòu)屬性設(shè)置;
高效高質(zhì)量網(wǎng)格剖分:支持2D/3D/六面體/三棱柱網(wǎng)格類型和自動(dòng)化的 Speed/ Accuracy 剖分策略;
豐富的后處理:集成多種標(biāo)準(zhǔn)接口(HBM/PCIe)協(xié)議規(guī)范,可自動(dòng)生成分析報(bào)告和加載歷史結(jié)果;
一體化設(shè)計(jì)仿真平臺(tái):支持接入芯和電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真體系,幫助用戶基于 STCO 理念構(gòu)建一站式端到端的產(chǎn)品研發(fā)流程與平臺(tái)。
芯和半導(dǎo)體將持續(xù)深耕集成系統(tǒng)EDA領(lǐng)域,致力于打造“芯片—封裝—板卡—機(jī)架—數(shù)據(jù)中心集群”的AI硬件系統(tǒng)端到端設(shè)計(jì)仿真EDA解決方案,助力全球AI硬件系統(tǒng)的高效落地。“我們將持續(xù)深化全棧仿真能力,構(gòu)建面向AI Chiplet的EDA全流程工具鏈,加速生態(tài)協(xié)同創(chuàng)新。”
以上文章來(lái)源于愛(ài)集微APP,作者孫樂(lè)戰(zhàn)
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