承載數(shù)字世界的生態(tài)：產(chǎn)學(xué)研共話芯片設(shè)計新趨勢

9月16日消息 當(dāng)以5G、AI為代表的新技術(shù)嫌棄熱潮，一場以新一輪技術(shù)驅(qū)動的產(chǎn)業(yè)變革正在加速上演。一個全新的互聯(lián)世界已然到來。與此同時，作為5G、AI技術(shù)的硬件基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)落地的載體，芯片扮演關(guān)鍵角色。

近日，“UP•2021展銳線上生態(tài)峰會”隆重開幕，“5G+AI時代 芯片設(shè)計的技術(shù)發(fā)展”論壇同期舉辦。本次論壇廣邀產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界、科研院所等不同領(lǐng)域的專家學(xué)者，通過促進產(chǎn)學(xué)研協(xié)同，共同探討芯片設(shè)計的技術(shù)發(fā)展趨勢。

展銳首席技術(shù)專家（半導(dǎo)體技術(shù)）Michelle Lin

面對蓬勃興起的數(shù)字經(jīng)濟，展銳致力于成為“數(shù)字世界的生態(tài)承載者”。展銳首席技術(shù)專家（半導(dǎo)體技術(shù)）Michelle Lin用9個“少數(shù)”勾勒出展銳在芯片設(shè)計領(lǐng)域積累的深厚底蘊。他介紹，展銳不僅是全球極少數(shù)兼具全場景通信技術(shù)與大型SoC設(shè)計基礎(chǔ)能力的芯片廠家，其技術(shù)優(yōu)勢還包括：大型SoC配套射頻芯片設(shè)計能力、大型SoC配套PMIC設(shè)計能力、自研IP store、完備的芯片驗證平臺、完備且極其嚴謹?shù)男酒_發(fā)流程、領(lǐng)先的DFX設(shè)計能力、工藝設(shè)計能力。

中科院計算所副所長、先進計算機系統(tǒng)研究中心主任包云崗

中科院計算所副所長、先進計算機系統(tǒng)研究中心主任包云崗表示，芯片設(shè)計門檻過高，阻礙產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與繁榮。開源技術(shù)有助于技術(shù)成本降低，將提升技術(shù)的普及度，擴大市場規(guī)模，惠及大眾。中科院希望建立一個類似Linux的開源RISC-V核主線，既能被工業(yè)界廣泛應(yīng)用，又能支持學(xué)術(shù)界試驗創(chuàng)新想法，并像Linux那樣存活30年。“香山”處理器是由中科院發(fā)布的國產(chǎn)開源高性能RISC-V處理器，第一版架構(gòu)代號“雁棲湖”，已于2021年7月流片。

西安交通大學(xué)教授楊旭

西安交通大學(xué)教授楊旭從“碳達峰碳中和”的角度對半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展進行展望。他指出，電力電子直接服務(wù)于低碳能源獲取，電力電子裝置的核心原件是功率半導(dǎo)體，主要的類別有快恢復(fù)二極管、功率MOSFET、IGBT等。傳統(tǒng)的功率半導(dǎo)體原件采用硅材料制造，性能受到硅材料的限制。新出現(xiàn)的寬禁帶化合物半導(dǎo)體材料性能更好，在導(dǎo)通壓降、開關(guān)速度、工作電壓和工作溫度等方面顯著超越了硅材料器件，是未來應(yīng)用的重要趨勢。

展銳技術(shù)專家劉林

展銳技術(shù)專家劉林認為，手機CPU功耗波浪上升，工藝演進無法阻擋CPU功耗上升的趨勢。在5G SOC的傳統(tǒng)架構(gòu)中，主控CPU實現(xiàn)底層控制，會導(dǎo)致性能、功耗、帶寬的損失。讓主控CPU專注于通用計算、操作系統(tǒng)和上層應(yīng)用，只承擔(dān)發(fā)令槍角色，具體的底層控制交給子系統(tǒng)中的MCU，是新一代系統(tǒng)架構(gòu)的演進方向。

安謀科技產(chǎn)品總監(jiān)楊磊

在安謀科技產(chǎn)品總監(jiān)楊磊看來，基于CPU的算力演進速度日趨緩慢，將難以應(yīng)對萬物互聯(lián)、5G、人工智能等應(yīng)用產(chǎn)生的萬億級的數(shù)據(jù)流，專有數(shù)據(jù)流計算處理大幅增長，業(yè)界急需全新的計算架構(gòu)。在此背景下，XPU架構(gòu)應(yīng)運而生。采用該架構(gòu)后，系統(tǒng)功耗超低，可根據(jù)計算密度需求動態(tài)分布負載，基于場景調(diào)度XPU能提高整體計算效率，并且擁有豐富的XPU組合。安謀科技已推出周易NPU、山海SPU、玲瓏ISP、玲瓏VPU，分別滿足不同場景的計算需求。

展銳技術(shù)專家陸炳華

展銳技術(shù)專家陸炳華以DFT、DFY、DFR、DFD為切入點，重點介紹了展銳如何為客戶打造高質(zhì)量的芯片。在DFT方面，展銳將各種車規(guī)級的DFT規(guī)范和技術(shù)降維使用在消費級芯片；在DFY方面，展銳根據(jù)長期的量產(chǎn)經(jīng)驗積累，在設(shè)計階段就引入定制化DRC用于提高良率；在DFR方面，展銳針對客戶在使用過程中可能遇到的老化和可靠性問題，額外增加設(shè)計壟余度以提高可靠性；在DFD方面，展銳創(chuàng)新地開創(chuàng)“skylight”系統(tǒng)，在芯片調(diào)試過程中，對其內(nèi)部一目了然。

Imagination中國區(qū)市場總監(jiān)鄭魁

Imagination中國區(qū)市場總監(jiān)鄭魁表示，“萬物智聯(lián)”時代加速到來，智能化應(yīng)用要求芯片具有非常強大的計算能力。通過AI協(xié)同技術(shù)，Imagination的NNA和GPU可以配合使用，形成算力、效率和靈活性俱佳的異構(gòu)計算平臺。在生態(tài)建設(shè)方面，Imagination與展銳合作，在展銳當(dāng)前的移動平臺上將其芯片和系統(tǒng)設(shè)計能力與Imagination的NNA IP內(nèi)核結(jié)合在一起，共同推進AI在工業(yè)、商業(yè)、醫(yī)療、家居、教育等領(lǐng)域的商用，加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能化升級。

Siemens EDA高級產(chǎn)品經(jīng)理牛鳳舉

Siemens EDA高級產(chǎn)品經(jīng)理牛鳳舉指出，可靠性設(shè)計已成為影響流片的新興因素，引起半導(dǎo)體行業(yè)的廣泛關(guān)注。不同的芯片對可靠性的要求不盡相同。例如：ESD對28nm制程芯片帶來的影響有限，但會對7nm、5nm制程的芯片造成嚴重的威脅。未來十年，汽車芯片有望主導(dǎo)市場，可靠性問題不再局限于ESD，芯片壽命、抗干擾能力、惡劣環(huán)境下的適應(yīng)性都值得業(yè)界重視。

Siemens EDA已經(jīng)和展銳達成戰(zhàn)略協(xié)作。牛鳳舉透露：“合作包括以下這個六個方面的內(nèi)容：ESD檢查，EOS檢查，LDL檢查，P2P/CD/EM檢查，可靠性設(shè)計加錯以及EDA工具運行速度提升。”

展銳技術(shù)專家邱向平

展銳技術(shù)專家邱向平表示，展銳在移動端、工業(yè)電子、汽車、IoT 和智能功率領(lǐng)域處于有利的位置，這些領(lǐng)域?qū)煽啃栽桨l(fā)重視，PERC是檢查可靠性的有效方法，而它的需求也在持續(xù)演進。目前，展銳和Siemens EDA 合作開發(fā)覆蓋多個類型和多個節(jié)點的PERC rule，雙方將不斷推動PERC性能的提升。

展銳技術(shù)專家陳領(lǐng)

展銳技術(shù)專家陳領(lǐng)介紹，展銳自研IP已經(jīng)具備為移動終端、通訊、電力、智慧交通、金融、醫(yī)療、娛樂、游戲等多場景提供一站式的、不同規(guī)格的IP解決方案。在工藝布局上，展銳的IP遍布TSMC、UMC和SMIC的節(jié)點，包括從152nm、28nm、22nm的平面工藝，到正在量產(chǎn)的12nm、6nm的三維工藝。當(dāng)前，5nm IP一期研發(fā)結(jié)束，已啟動二期研發(fā)。這些門類齊全的IP分布，涵蓋存算、能源、無線/有線通訊、多媒體和安全等五大技術(shù)領(lǐng)域，幾乎全面覆蓋了以連接、智能和能源為基礎(chǔ)的未來數(shù)字世界的所有核心技術(shù)。

芯合電子市場部經(jīng)理樊深

芯合電子市場部經(jīng)理樊深指出，電源IC是每個設(shè)備必須要用到的器件，為設(shè)備提供足夠穩(wěn)定，可靠的供電系統(tǒng)，從而保證設(shè)備的正常工作與高性能的發(fā)揮。芯合電子圍繞更高功率及更高效率的供電IC、優(yōu)化的功耗控制解決方案、更大容量的電池和更快的充電速度、高集成化與小型化IC四個市場需求進行產(chǎn)品布局。

展銳技術(shù)專家鐘澤

展銳技術(shù)專家鐘澤表示，GaN功率器件適合高頻，中高功率場景應(yīng)用。在對于體積和效率有要求的服務(wù)器電源、通信電源、車載電源、航空等領(lǐng)域具有競爭優(yōu)勢。2020年，面向消費電子的快充產(chǎn)品成為GaN功率器件首個爆發(fā)的產(chǎn)業(yè)，帶動GaN HEMT器件出貨達到千萬級。隨著大功率快充的滲透率逐漸提升，未來的需求將更加強勁。目前，展銳已發(fā)布基于QR反激拓撲的65W快充方案。

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