9月14日至16日,国内EDA领域最具影响力的峰会IDAS 2025峰会在杭州召开。本次会议以 “锐进” 为主题,涵盖从电路级到系统级、从模拟电路设计到数字电路设计、芯片制造与封装等半导体产业相关议题,系统性地展示EDA产业最新的产业洞察、技术创新、多元化成果和应用实践,构建产业上下游交流与合作的平台。
“中国芯EDA专项”标杆效应显现
主论坛环节,中国电子信息产业发展研究院张立院长指出,过去一年我国 EDA 产业成果丰硕,在多物理场仿真等前沿领域实现技术突破,“中国芯EDA专项”标杆效应持续显现,“产学研用” 协同深化生态融合。面对全球技术竞争,EDA作为集成电路“战略底座”意义重大,中国电子信息产业发展研究院将发挥“产业瞭望者”与“生态连接器”作用,完善国产EDA成熟度评价体系、推动工具与IP核的落地应用、探索资本与产业协同模式,促进集成电路产业投资创新与多元化发展。
作为2025 年第二届中国芯 EDA 专项“产品革新奖”的获得者,苏州培风图南半导体有限公司(以下简称“培风图南”)应邀参与了本次峰会。会议上,公司董事长沈忱博士发表主题《仿生人会梦见晶圆厂么——AI时代的制造类EDA软件》的演讲,并向现场嘉宾汇报公司自主开发的工艺、器件仿真和Mozz TCAD、Mozz.AI智能助手相结合,为客户研发实现降本增效的实际场景;提出工艺分岔背景下,面向研发下一代工艺平台提供支撑的Block-Level DTCO解决方案;展示公司研发中的虚拟晶圆厂(VirtualFab)的技术路线图;展望物理仿真结合实验数据,建立晶圆厂基础大模型的技术愿景。
此前,半导体器件业内研究人士曾尝试把DeepSeek集成到Mozz TCAD中,实践后发现不仅能够自动分析代码,还能够从多维度自动分析和优化器件性能。
根据公开资料,培风图南成立十七年以来,坚持以集成电路制造EDA软件国产化为使命,创始团队从2007年开始从事TCAD软件开发并完成十个版本的迭代,推出了三维工艺和器件仿真软件套件Mozz TCAD并在部分应用场景中大幅反超国外软件。公司全系列制造类 EDA软件产品已经覆盖了光学邻近效应修正(OPC)、工艺器件仿真(TCAD)、3D 表面结构仿真 (ProcEmu)、TCAD-SPICE 快速建模、电路仿真与寄生参数抽取,构成了设计-工艺协同优化(DTCO)的业内最完整的工具链。
工艺分叉行业课题下的虚拟仿真机遇
面对当前我国先进工艺领域的工艺分叉课题,本次大会的演讲嘉宾之一:海思图灵产品的首席架构师-夏晶分享了一个精彩的演讲。其表示:英伟达得益于最先进制造工艺,可以做出高集成度算力单元,最新的Rubin Ultra单机柜功耗高达600Kw。
虽然多芯片堆叠是目前算力芯片的主要技术方向,但英伟达采用的是logic die与memory die的堆叠,而海思考虑的是logic die与logic die的堆叠。其中原因在于,海思无法采用最先进的制造工艺,单个logic die上容纳的晶体管数目不足,无法提供足够算力,两个甚至多个logic die堆叠是提供足够算力的解决方法之一。由此,海思的设计则对设计工具提出新要求,要从整体角度考虑逻辑链路跨越两个(多个)不同的logic die。
夏晶指出,目前使用的EDA工具无法满足海思的需求。其举例:一个综合后的电路与物理布线后的电路有重大差异,因此需要做逻辑综合与布局布线的同行们来找出解决问题的办法。
这点在培风图南过往服务中有过相关实践案例,公司官网中先进逻辑技术解决方案——背面供电网络(BSPDN):设计—工艺协同优化案例中提到:随着技术节点的不断缩小,传统正面供电网络(FSPDN)面临着诸多挑战,如电源线电阻增加导致的IR drop问题、布线空间受限导致的面积效率低下等。背面供电网络(BSPDN)作为一种新兴的解决方案,通过将电源线从正面转移到背面,能够有效缓解上述问题。
通过以上DTCO方法,结合FinFET器件的结构优化和背面工艺的集成,可以实现背面供电网络的高效应用。通过精确的模拟和优化,不仅能提升器件的性能和效率,还能降低功耗和成本,为先进逻辑技术的发展提供了有力支持,而该案例也仅是公司在实现芯片制造从单步工艺到全流程的数字化重塑过程中的单个案例。目前,培风图南的虚拟晶圆厂芯片全流程已经基本跑通。凭借该技术,真实世界的物理模型能够和数字世界中的虚拟模型一一对应,帮助晶圆厂在虚拟环境中即刻看到不同方案对芯片性能的影响。
未来,培风图南将以Mozz TCAD为平台,持续探索AI赋能仿真建模的技术路线,为制造类客户在良率突破落地过程中提供有力支撑的同时,通过前沿技术的模拟探索,为中国半导体行业的未来发展铺垫理论基础。