EDA软件四大金刚芯片进入大规模生产之前|超越摩尔的eda软件四大金刚

EDA软件四大金刚
芯片进入大规模生产之前 , 需要进行“试生产” , 也就是流片 , 对完成的设计电路先生产几片、几十片 。 流片是一个极其昂贵的过程 。
在14纳米制程的时代 , 流片一次的费用大约需要300万美元 。 而到了7纳米 , 流片费用则要高达3000万美元 。 为了防止冒失的浪费 , 需要通过电子设计自动化(EDA)软件上进行仿真测试 。 即使所有设计工具的成本都加起来 , 也抵不上一次流片的费用 。 因此 , 要在软件上通过仿真 , 确保万无一失 , 才能真正开始流片 。
那么什么算是“万无一失”呢?
这是一个被称作签核(Sign-off)的过程 。 在一个长长的清单上 , 功耗、噪声、散热、静电等需要逐一签核 。 只有经被确认过的EDA软件仿真过 , 晶圆加工厂才会认可相关结果 。
每当台积电开行业大会时 , 整个半导体行业几乎都会洗耳恭听 。 它会提及到许多已经验证过的工具和方案 。 对于行业而言 , 不管哪种方案 , 都会向它靠拢 。 经过台积电验证过的 , 就成为了行业里的金标准 , 是主流的选择 。
EDA软件四大金刚芯片进入大规模生产之前|超越摩尔的eda软件四大金刚
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对于电子设计自动化软件而言 , 台积电主要认可的是四大EDA厂商合称MACS , 分别是Synopsys、Cadence、Mentor , 以及在仿真CAE等领域的龙头企业Ansys 。 Ansys在EDA软件的刀锋寒光 , 似乎被其整体品牌的光芒所掩盖 , 但丝毫不影响其EDA软件成为行业的金标准之一 。 EDA软件的四大金刚 , 也在合力主导着芯片发展的方向 。
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全球EDA市场集中度相当高 , 如果仅从EDA软件(不包含IP)来看 , 那么四大金刚的市场占比可以达到80% , 美国供应商占据了主导性的地位 。 剩余的市场份额 , 则被其它很多的EDA软件所瓜分 , 其中包括澳大利亚的Altium , 美国Silvaco和Aldec等 , 国内则有今年先后上市的公司概伦电子和华大九天等 。 但在美国 , 已经有二十年没有新的EDA公司上市 。 就全球格局而言 , 这个市场呈现了高度成熟的迹象 。 然而 , EDA软件是半导体行业的急先锋 , 它正在酝酿着全新的内涵 , 以便适应芯片制程的最新风潮 。 原子们住进了新的宫殿
毫无疑问 , 小芯片(Chiplet)成为近两年的焦点之一 。 但需要指出的是 , 三维封装技术由来已久 , 半导体的先进制程多年来一直就在两条路上展开 。
第一条大路 , 就是沿着摩尔定律所指明的方向 , 按照节点演进的规律 , 高歌猛进 。 摩尔定律是条令人舒服的捷径 , 让半导体规划人士感到幸福的事情就是技术路线图是确定的 。 这座温暖的灯塔一直稳定地照耀了六十多年 , 但是灯塔的光芒正在黯淡 , 人们担心它会失去最后的光芒 。 先进制程正在接近一个纳米的尺寸 。 这好比是一把无限缩微的宝剑闯进了无数原子所居住的殿堂 , 而随意游荡的原子面对不速之客将会呈现出惊诧、暴怒 , 以及不可琢磨的全新特性 。 原子尺寸 , 是让微观世界保持完整的最小堡垒 , 这也是芯片物理世界的终极战场 。 基于原子的区间分割 , 将是摩尔定律最后的荣光 。
后摩尔时代 , 正是需要为这即将蒙尘的灯火 , 寻找全新的光源 。
第二条小路 , 其实业界早就看见了 , 但这条路上人烟稀少 。 日本从上个世纪八十年代就在考虑三维封装的路线 。 简单说 , 就像是在二维平面的垂直方向 , 建一座三维的高楼 。 由于第一条路的畅通无阻和高效 , 人们对这条小路并不热衷 。 但是 , 随着后摩尔定律时代的到来 , 芯片工艺在主路遭遇到了横眉冷对的原子而南墙乍起 , 那么三维封装这一非主流的方式 , 现在成为一种全新的武器 。 Chiplet小芯片开始登场 。 通过众多小芯片的相互组合 , 构建出一个系统级的大芯片 。