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東吳證券：2022年芯片EDA行業(yè)研究報告

  • 數(shù)?；旌?IC 中通常模擬電路是核心，數(shù)字電路用來控制模擬電路實現(xiàn)特定的算法。在 IC 設計部分，EDA 軟件主要有模擬 IC 和數(shù)字 IC 的兩大類設計軟件。1.EDA是“半導體皇冠上的明珠”1.1. EDA 是用于 IC 設計生產的工業(yè)軟件EDA 是用來輔助超大規(guī)模集成電路設計生產的工業(yè)軟件。EDA 全稱是電子設計自動化（Electronic Design Automation），是指用于輔助完成超大規(guī)模集成電路芯片設計、制造、封裝、測試整個流程的計算機軟件。隨著芯片設計的復雜程度不斷提升，基于先進工
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扎堆上市、納入“十四五”規(guī)劃，國產EDA軟件的春天來了？

  • 回顧2021年中國ICT市場，“元宇宙、低代碼、國資云、產業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、雙碳”無疑是令人首先想到的關鍵詞。那么，資深ICT產業(yè)觀察者如何用一詞表明自己的身份？答案是：國產EDA。相比上述關鍵詞，EDA（集成電路設計工具）即便放大到全球范圍，其市場都無法與前者比較。但市場規(guī)模并無法表明EDA的重要性。如何形容EDA？或許可將其比喻為生物圈的水，沒有水，碳基生命便無法存活；沒有EDA，全球幾十萬億的數(shù)字經(jīng)濟也無法發(fā)展。也正是因為EDA如水一般潤物無聲，所以在中國ICT市場里，其幾乎從未站在舞臺的中央。但在2021
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中國EDA新浪潮的黃金二十年

  • 2002年，已在芯片業(yè)浸潤多時的謝仲輝回到上海。他早年求學于臺大，參與了新加坡政府一力扶持的特許半導體工廠的建立與運營。隨著身邊的同事逐漸回流大陸，他意識到國內的芯片工業(yè)正在飛速發(fā)展，急需富有經(jīng)驗的人才為國效力。于是，他選擇了參加國家“909工程”的華虹。挑戰(zhàn)是顯而易見的：相比于國外的大客戶，國內的芯片設計公司普遍弱小，一個月的訂單量不過幾十片、甚至更少，而芯片制造的前期流片投入?yún)s一點都不能少。光是一套掩模版就是幾十萬美金，讓諸多設計從業(yè)者望而卻步。為了降低客戶的前期投入，謝仲輝和他的團隊想到了一個辦法—
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中科院EDA中心三維及納米集成電路設計自動化技術研究成果

  • 研究方向一：三維納米級電路可制造性設計方法及EDA技術進入納米工藝節(jié)點，電路的物理結構對工藝容差和設計提出了新的挑戰(zhàn)，可制造性和成品率成為集成電路高端芯片能否實現(xiàn)批量生產并盈利的最關鍵因素之一，可制造性設計EDA技術搭建了溝通電路設計與工藝制造的橋梁，可系統(tǒng)提升納米芯片的良率和性能。實驗室針對集成電路先進工藝制造和設計中存在的基礎性、前瞻性核心問題，開展三維納米級電路可制造性設計方法及EDA基礎理論和關鍵技術研究，構建納米加工與設計協(xié)同優(yōu)化的具有自主知識產權的DFM軟件平臺，形成實現(xiàn)工藝熱點檢測和寄生參數(shù)
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三維快速模擬仿真電磁計算分析軟件

  • 自主開發(fā)完成通用電磁模擬仿真分析軟件EMbridge，滿足電磁、機電器件需求。結合最新研發(fā)的算法成果顯著提高了場分析的效率。創(chuàng)新提出的快速多階敏感度算法、隨機譜方法能夠應對IC工業(yè)中工業(yè)偏差引入的隨機影響。
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極低功耗SoC設計方法學及EDA工具

  • EDA中心在極低功耗SoC設計方法學及關鍵EDA技術領域開展了年的研發(fā)工作，研究設計了亞閾值溫度傳感器、32位亞閾值SAPTL超前進位加法器、16位亞閾值B-SAPTL加法器、16x16亞閾值ASYN-B-SAPTL異步乘法器、動態(tài)可重構亞閾值邏輯等多款極低功耗電路IP，技術指標均優(yōu)于文獻報道的同類功能電路，研發(fā)了單元電路版圖微調軟件、電路結構自動評測工具、電路器件參數(shù)優(yōu)化工具、快速High-σ蒙特卡洛分析工具、器件建模工具、PVT敏感的單元電路特征化工具等。極低功耗SoC設計方法學及關鍵EDA技術研究起
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中科院EDA中心：集成電路IP核標準

  • 依托國家重大科技專項，EDA中心牽頭編制了國內首個強制JYIP核標準《GJB7715-2012JY集成電路IP核通用要求》，建立IP核應用推廣平臺，開發(fā)IP核主觀評測電子表格（IPQE），在此基礎上，完成多款移動通信與數(shù)字媒體芯片IP核的數(shù)據(jù)封裝和質量評測服務?！禛JB7715-2012JY集成電路IP核通用要求》IP核應用推廣平臺典型IP核數(shù)據(jù)封裝實例第三方IP核評測報告
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工藝與設計協(xié)同優(yōu)化的PDK與標準單元庫

  • EDA中心在PDK設計領域開展了十多年的研發(fā)工作，常年服務于國內外主流Foundry、各大EDA公司和IC設計公司。能夠基于多種語言(Skill/Tcl/Python)開發(fā)適用于各種軟件平臺的PDK/oaPDK/iPDK。到目前為止，已經(jīng)基于國內主流Foundry的28nm/40nm/65nm/0.11um eFlash/130nm/180nm/0.35um/1um/3um和700V BCD/TFT/CNT-FET等先進工藝成功開發(fā)了近20套兼容不同數(shù)據(jù)標準的商用PDK(包括大陸首套iPDK)。PDK交付
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納米尺度芯片Art DFM仿真平臺

  • 基于65/45/40/28納米銅互連和28納米高k金屬柵CMP工藝及DFM設計規(guī)則，課題組開發(fā)了一套兼顧平坦化和寄生效應、完整兼容業(yè)界主流EDA工具的DFM仿真平臺，該平臺具有超大規(guī)模版圖快速處理，ECP/CVD/PVD/CMP工藝模擬、熱點輸出與反標等功能。通過對版圖進行CMP分析和檢查，找出存在熱點的區(qū)域進行冗余金屬填充，并根據(jù)設計需求進行修正，形成CMP模擬與參數(shù)提取相結合的DFM優(yōu)化流程。DFM平臺解決了復雜超大版圖快速并行處理的技術難題，可以滿足65/45/40/28納米全芯片規(guī)模版圖處理的要求
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納米尺度芯片平坦性工藝仿真工具

  • 研究65/45/40/28納米銅互連ECP/CMP及32/28納米HKMG CMP工藝，提出了耦合設計版圖與CMP機理的新型高效CMP建模技術，開發(fā)了多節(jié)點銅互連平坦性疊層仿真工具和28納米高k金屬柵DFM解決方案，可動態(tài)模擬ECP/CMP、ILD0 CVD/CMP和Al PVD/CMP工藝演進過程，快速實現(xiàn)平坦性工藝偏差的提取和校正。該仿真工具通過了CMOS實測硅片數(shù)據(jù)驗證，仿真精度和速度達到國際同類工具先進水平，可應用于全芯片平坦性工藝的檢測分析和設計優(yōu)化。CMP工藝仿真
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中科院：EDA驗證評測技術

  • 針對國產EDA工具應用推廣的平臺化共性技術問題，研究基于國產EDA工具先進工藝設計參考流程，以及關鍵EDA工具的評測技術，包括EDA工具的功能對比、性能測試、可兼容性、穩(wěn)定性、易用性等的測試驗證，形成規(guī)范的EDA工具評測報告，以此促進國產EDA 工具的改進、更新和完善，并指導設計企業(yè)選用合適的EDA工具完成芯片設計。該研究內容獲得北京市科技計劃項目“國產EDA工具產業(yè)鏈應用推廣示范平臺”項目的支持?；谌ㄖ圃O計流程的EDA評測技術：針對納米工藝全定制設計流程的系列EDA工具開展EDA評測技術研
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中科院：物聯(lián)網(wǎng)新型體系結構

  • 基于新型非易失存儲的高能效終端架構技術：為解決資源受限物聯(lián)網(wǎng)終端的“存儲墻”問題，利用MRAM、PCM等新型存儲器，構建異構非揮發(fā)存儲架構。通過研究軟、硬件協(xié)同的異構存儲架構管理技術，達到降低內存功耗、減小I/O延時的目的。此項工作得到國家重點研發(fā)計劃、北京市科技計劃、中科院先導專項的支持。AI計算加速技術：GPU、ASIC、FPGA等AI加速器是實現(xiàn)高能效AI計算的重要手段，然而受限于移動計算環(huán)境對芯片面積、功耗等的要求，AI加速芯片片上緩存容量有限，當計算深度模型時需要頻繁訪問片外存儲，因此“內存墻”
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中科院：硅集成驗證技術

  • EDA中心硅集成驗證技術，聚焦于利用EDA技術及設計、工藝、封測技術，實現(xiàn)多環(huán)節(jié)集成、交叉技術集成，解決高品質、高精度、新工程技術的難題。尤其在硅基芯片+光、+生物、+MEMS等跨學科創(chuàng)新領域，形成了獨特的解決方案，并成功實現(xiàn)芯片功能驗證?！?nbsp;設計與工藝集成                                ★&nb
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中科院：EDA軟件與先進算力平臺服務技術

  • 研發(fā)基于Web的EDA工具授權管理技術、安全可靠的網(wǎng)絡架構及VPN解決方案，構建EDA軟件管理系統(tǒng)，實現(xiàn)license的分時復用策略，解決昂貴EDA工具靈活授權問題。該系統(tǒng)支持EDA工具授權的全信息化管理模式，可實現(xiàn)License授權管理及分析服務，幫助用戶優(yōu)化EDA軟件采購方案，降低用戶軟件成本。研究EDA資源的平臺化技術與智能EDA計算技術，構建集成電路高性能EDA平臺，實現(xiàn)SaaS化的EDA應用創(chuàng)新服務模式，平臺提供從EDA工具授權、IP庫選擇、項目管理到高性能計算支撐等完整的云端芯片設計解決方案，
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中科院微電子研究所EDA中心研究方向匯總

  • 納米芯片可制造性設計(DFM)技術：已形成Art-DFMx工具套件，支持65nm-28nm-14nm-7nm的版圖可制造性設計分析，用于面向良率提升和性能提升的版圖優(yōu)化，先進工藝CMP工藝后芯片形貌預測；提出了多物理機理耦合建模、基于LDE的有效平坦化長度特征提取、多粒度算法并行技術。部分成果被行業(yè)龍頭企業(yè)應用。獲國家科技重大專項支持。極低功耗設計：研發(fā)了多款性能指標優(yōu)于公開文獻報道的亞閾值極低功耗IP以及用于底層低功耗電路優(yōu)化的電路結構-器件尺寸-版圖優(yōu)化工具；研發(fā)亞閾值電路特征化、統(tǒng)計延時建模、統(tǒng)計時
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