「AI、車用電子、3D IC封裝等先進技術的蓬勃發展,帶來更複雜的晶片設計需求,因此需要與時俱進、貼合需求的EDA工具全面支援客戶。」西門子數位工業軟體Siemens EDA全球副總裁暨亞太區技術總經理Lincoln Lee指出。
西門子數位工業軟體旗下Siemens EDA於8月20日舉辦年度IC設計技術論壇「Siemens EDA Forum 2024」,聚焦AI EDA、車用晶片、Design-for-Power、先進晶片、3D IC及客製化IC設計等六大應用領域。
在半導體產業鏈的上游,EDA(Electronic Design Automation,電子設計自動化)軟體是工程師從事IC設計及驗證的關鍵工具,設計完成後,再提供給台積電、三星、英特爾等晶片製造廠進行生產。
全球EDA軟體市場呈現寡占,研調機構TrendForce數據顯示,2021年EDA前三大廠商占據了接近8成市佔,分別為: 新思科技(Synopsys)32% 、 益華電腦(Cadence)30% 、 西門子13% 。
西門子數位工業軟體Siemens EDA Silicon Systems執行長Mike Ellow表示,各領域半導體產品需求急遽上升,卻面臨複雜性高、成本飛漲、時間壓力、人才短缺等多重挑戰,其中,軟體是為產品和服務創造差異化的重要關鍵,得以有效提升晶片性能。
Mike Ellow並分享EDA於3D IC、數位孿生的新趨勢:
3D IC:垂直整合面臨散熱、壓力、機構等挑戰
隨著製程微縮的摩爾定律走到盡頭,將多顆晶片垂直整合的3D IC成為突破口,這也隨之提升了晶片封裝的複雜性。根據市調機構IBS估計,2021年至2030年Chiplet整合的年複合增長率(CAGR)達到44%。
Mike Ellow說,目前半導體封裝上約有1000億個電晶體,10年後更可能會翻10倍達到1兆個電晶體,他並指出,從EDA角度來說,3D IC封裝的很大挑戰,是涉及到半導體產品中的許多環節,包括壓力、散熱、機構等多重技術面向。
也因此,Mike Ellow指出,西門子EDA與三大晶片製造商台積電、三星、英特爾都展開合作,現階段涵蓋Calibre 3DSTACK的產品驗證,針對台積電則包括3Dblox開放標準等。
數位孿生:軟體設計與晶片開發同步進行
近來在智慧製造領域廣受討論的數位孿生(digital twins),意指運用軟體創造虛擬空間,針對實體物件或設備進行分析、模擬、預測、控制等,事實上,也可運用在半導體EDA領域。
Mike Ellow提到,以前說到數位孿生,多是著重於機構層面的擬真,在虛擬世界中打造出和現實高度相似的流程,不過他認為, 應該從「數位轉型」的角度出發,虛擬世界的模擬及現實的產品設計,得以即時因應調整 。
Mike Ellow介紹,去年底開始,西門子EDA與Arm和AWS攜手合作,提供數位孿生解決方案,得以讓軟體的設計與晶片開發同步進行,讓軟體開發人員工作更有效率。