半導(dǎo)體芯片設(shè)計
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-08-04
半導(dǎo)體芯片設(shè)計的視頻教程
WBBGA基板設(shè)計：最新芯片基板設(shè)計與封裝Wire Bond設(shè)計規(guī)范，項目評估、項目設(shè)計、項目后處理
1、本教程是基于目前Cadence公司推出的最新APD+17.4軟件下錄制的視頻，視頻內(nèi)容主要分為：最新的基板設(shè)計規(guī)范講解、最新封裝Wire Bond設(shè)計規(guī)范講解、項目評估、項目設(shè)計、項目后處理五大模塊，筆者結(jié)合多年的項目設(shè)計經(jīng)驗，以實際項目精心總結(jié)并錄制了24節(jié)視頻課程，每一節(jié)課程至少40分鐘以上，其中包含了設(shè)計原理以及原因、設(shè)計注意事項等寶貴內(nèi)容，甚至精確到每一個金手指位置、每一個過孔擺放等都會說明原因以及收益
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從零開始學(xué)散熱——熱設(shè)計角度理解單板和芯片
元器件是熱量的源頭，了解單板和元器件的熱特性，是熱設(shè)計工程師設(shè)計散熱方案的基礎(chǔ)。 網(wǎng)絡(luò)上關(guān)于芯片封裝的資料很多，但從熱設(shè)計角度分析封裝特性的極少。本資料從熱設(shè)計工程師的角度去理解剖析單板和元器件的特征，為合理設(shè)計外圍散熱方案提供參考。 本視頻內(nèi)容參考書籍《從零開始學(xué)散熱》第五章芯片封裝和電路板的熱特性。
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半導(dǎo)體芯片設(shè)計的實例教程
新思科技與 AMD 是基于雙方在半導(dǎo)體芯片設(shè)計領(lǐng)域?qū)娀瘜W(xué)習(xí)、生成式 AI 以及代理式（Agentic）AI 應(yīng)用于工程流程方面的突出貢獻而受到表彰——這是一個對創(chuàng)新速度與精度要求極高的技術(shù)領(lǐng)域。
在芯片設(shè)計中引入人工智能，已不再是可選項。架構(gòu)復(fù)雜性快速攀升、性能目標(biāo)日益激進以及人才缺口持續(xù)擴大，使傳統(tǒng)的工程工作流面臨極限壓力。
AI 驅(qū)動的設(shè)計流程緩解了這些壓力——它們并非取代工程師，而是提升專家知識的效能與決策質(zhì)量。代理式（Agentic）與基于學(xué)習(xí)的系統(tǒng)能夠幫助開發(fā)者更快速地探索龐大的設(shè)計空間，更有效地權(quán)衡取舍，并在問題成本最低時提前發(fā)現(xiàn)潛在隱患，從而實現(xiàn)更短的開發(fā)周期、更高質(zhì)量的芯片以及更具韌性的創(chuàng)新鏈路。隨著上市時間壓力加劇以及高端芯片需求持續(xù)增長，這類流程正成為半導(dǎo)體行業(yè)未來發(fā)展的關(guān)鍵路徑。
新思科技與 AMD 被選為 MINDS 獎項得主，凸顯了在前所未有的行業(yè)壓力下，AI 創(chuàng)新在半導(dǎo)體行業(yè)中的戰(zhàn)略重要性。通過對這兩家公司的認(rèn)可和表彰，世界經(jīng)濟論壇強調(diào)：基于代理式（Agentic）和強化學(xué)習(xí)驅(qū)動的 AI 正從實驗階段邁向可規(guī)模化、可投入生產(chǎn)的工作流程。它們在增強人類開發(fā)者專業(yè)能力的同時，為工程團隊及更廣泛的科技生態(tài)體系帶來實質(zhì)性價值。
作為全球最具創(chuàng)新力企業(yè)的重要研發(fā)合作伙伴，新思科技始終致力于推動行業(yè)前行。此次入選世界經(jīng)濟論壇 MINDS 項目，并因 AI 在芯片設(shè)計這一極其復(fù)雜的工程領(lǐng)域中的突破性應(yīng)用而獲得認(rèn)可，我們深感榮幸。
Shankar Krishnamoorthy
首席產(chǎn)品開發(fā)官
新思科技
從強化學(xué)習(xí)到 Copilot 輔助功能，新思科技的 AI 能力正在助力 AMD 持續(xù)縮短芯片設(shè)計周期并提升開發(fā)者的生產(chǎn)力。
展開 3.芯片設(shè)計競爭格局
IC設(shè)計行業(yè)中少數(shù)巨頭企業(yè)占據(jù)了主導(dǎo)地位，其中美國IC設(shè)計行業(yè)處于領(lǐng)先地位。
根據(jù)分析機構(gòu)ICinsights發(fā)布全球前15大半導(dǎo)體公司在2021年第一季度的表現(xiàn)狀況顯示，前15大半導(dǎo)體企業(yè)中，營收增長最高的四位AMD（93%）、聯(lián)發(fā)科（90%）、高通（55%）、英偉達(dá)（51%）都是無晶圓IC設(shè)計廠商，第一季度營收年增長都超過了50%。
國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游芯片設(shè)計環(huán)節(jié)公司主要涉及的領(lǐng)域包括存儲芯片、射頻芯片、圖像傳感器芯片、生物識別芯片、模擬器件芯片、WiFi芯片等，以及功率芯片、電源控制芯片、功能控制芯片等多個領(lǐng)域。
國內(nèi)芯片設(shè)計總體來說體量尚小，芯片設(shè)計企業(yè)與全球主要對標(biāo)企業(yè)的營收差距較大，大部分企業(yè)不到對標(biāo)企業(yè)營收規(guī)模5%。相比之下，國外細(xì)分領(lǐng)域的芯片設(shè)計龍頭公司收入基本都在上百億美金的水平。
相關(guān)企業(yè)主要有華為的海思半導(dǎo)體、紫光展銳、北京豪威、中興微電子、華大半導(dǎo)體、匯頂科技、格科微、卓勝微、瑞芯微和兆易創(chuàng)新等。
通過產(chǎn)業(yè)鏈上下游配合，國內(nèi)芯片設(shè)計領(lǐng)域的細(xì)分龍頭已經(jīng)開始逐漸能夠滿足國內(nèi)客戶的部分替代性供應(yīng)，這將給這些細(xì)分龍頭帶來較好的成長機遇和較大的市場空間。
二、半導(dǎo)體晶圓代工
自2020年下半年以來，晶圓代工產(chǎn)能持續(xù)緊張，在驅(qū)動IC和功率器件等需求刺激下，主要晶圓代工產(chǎn)能利用率均超過95%，維持較高位置。
一方面是因為行業(yè)一直處于供不應(yīng)求的狀態(tài)，而且已經(jīng)持續(xù)了約一年時間。另一方面，華為禁令效應(yīng)也在客觀上起到了促進作用。
近期，全球幾大晶圓代工廠將今年二季度代工價較上一季度再次上調(diào)10-20%，整體漲幅與第一季度相似。但從個別合同來看，部分代工價漲幅高達(dá)50%。
展開 ANSYS半導(dǎo)體事業(yè)部總經(jīng)理John Lee接受了半導(dǎo)體行業(yè)觀察（ID：icbank）的媒體專訪，分享了以下精彩獨到的觀點：
專業(yè)化（Specialization）趨勢將繼續(xù)加速
要想服務(wù)好一個行業(yè)，首先需要理解該行業(yè)的本質(zhì)，捕捉到最微妙的變化，并預(yù)判未來趨勢。John認(rèn)為，專業(yè)化 (Specialization) 是他過去三年看到的顯著趨勢，圍繞AI、自動駕駛、5G等新應(yīng)用，移動、高性能計算等傳統(tǒng)領(lǐng)域均有巨大機會，并且該趨勢在未來幾年還將繼續(xù)加速。
過去，大量芯片出貨集中在CPU、GPU等通用處理器市場，但現(xiàn)在更精細(xì)專業(yè)化分工的芯片市場涌現(xiàn)大量的新機會，例如區(qū)塊鏈和加密貨幣，比特大陸的異軍突起就是一個絕佳的實例。如果說五年以前，臺積電會預(yù)留可觀的先進工藝產(chǎn)能來生產(chǎn)加密貨幣芯片，不會有人相信；但今天，加密貨幣市場的起伏及對預(yù)期營收的影響，已頻頻出現(xiàn)在臺積電的法說會中。
再放眼人工智能領(lǐng)域，中國本土AI芯片設(shè)計公司被資本熱捧；在美國，AI應(yīng)用更是占據(jù)了芯片設(shè)計Start-up的主力。John預(yù)測，CPU/GPU市場將繼續(xù)由Intel和NVIDIA這樣的巨頭壟斷，但在專用芯片領(lǐng)域，中小公司將看到非常廣闊的市場空間。
這種專業(yè)化趨勢不僅僅來源于芯片廠商的自主選擇，同時也由各大系統(tǒng)和終端服務(wù)商驅(qū)動。亞馬遜在定制自己的芯片，但并非為了對外銷售，而是用于包括AWS在內(nèi)的產(chǎn)品和服務(wù)。
展開 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的底層驅(qū)動力是人類社會經(jīng)濟活動的發(fā)展，以及信息化、電氣化、 智能化程度的提升。自從全球第一顆芯片在 1958 年被發(fā)明以來，半導(dǎo)體產(chǎn)品已經(jīng) 滲透到了人類生活幾乎所有方面。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)周期波動的原因來自于技術(shù)升級、產(chǎn)能投資、庫存波動等多個維度。其中維度較長的是由終端技術(shù)升級帶動的技術(shù)周期，往往由新技術(shù)領(lǐng)域、新終端應(yīng)用場景的開拓帶動，周期長度可達(dá)8-10年；較短的是庫存周期，由于產(chǎn)業(yè)供需關(guān)系的變化和自我調(diào)節(jié)，行業(yè)銷售額和庫存增速呈現(xiàn)長度約2-4年的周期波動。
宏觀層面來看，目前全球需求依然受到流動性收縮、高油價等因素的壓制。半導(dǎo)體行業(yè)與全球經(jīng)濟之間存在顯著的乘數(shù)效應(yīng)。宏觀經(jīng)濟的波動將以更加劇烈的形式反饋到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)。
同時從微觀層面看，部分細(xì)分領(lǐng)域亦呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。例如疫情影響下，居家辦公需求迅速興起，帶動PC、平板等消費終端需求旺盛，線上活動的增加也進一步推動了數(shù)據(jù)中心建設(shè)的節(jié)奏。另一方面，新興下游行業(yè)（如新能源車和光伏）迎來技術(shù)或成本突破，需求快速增長。
GTX312L是韓國GreenChip推出的一款具有智能靈敏度校準(zhǔn)功能的12通道電容式觸摸傳感器芯片，采用I2C通信協(xié)議，對各種噪音和環(huán)境的變化可靠性有保障，低功率發(fā)動機可以增加產(chǎn)品的使用時間，內(nèi)部控制寄存器可以使用I2C讀寫接口。
內(nèi)建穩(wěn)壓電路功能，低速采樣率 8Hz 的睡眠模式下：典型值 4.5uA，提供 8 個直接輸出獨立端口，支持I2C接口輸出，具有選項選擇有效鍵較大輸出時間大約為 80Sec，上電后需要 0.5Sec 穩(wěn)定時間，在此期間內(nèi)請勿觸摸按鍵面板，所有的功能觸摸無效，自動校準(zhǔn)，當(dāng)所有按鍵在一段時間內(nèi)沒有被觸摸到時，芯片系統(tǒng)重新校準(zhǔn)時間約為 4.0Sec。
GTX312L具有內(nèi)部上電復(fù)位和外部復(fù)位功能。
展開 --優(yōu)勢眾多的工程仿真成為設(shè)計自動化大會的亮點
在ANSYS 仿真方案的協(xié)助下，各行業(yè)巨頭正積極研發(fā)創(chuàng)新下一代電子設(shè)備，旨在打造更快、更高效的高性能運算、移動設(shè)備、汽車和物聯(lián)網(wǎng)（loT）。
作為電子系統(tǒng)設(shè)計與自動化的頂尖國際會議，設(shè)計自動化大會（DAC）向觀眾展示電子與芯片技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的最新設(shè)計、設(shè)計工具、知識產(chǎn)權(quán)（IP）庫和鑄造技術(shù)支持 。
來自ANSYS主要客戶的逾25份報告將在DAC的設(shè)計師與IP分會上發(fā)表，數(shù)量為歷屆之最。這些報告將展示ANSYS半導(dǎo)體電源完整性與可靠性解決方案在簽核中極其廣泛的應(yīng)用。不僅如此，在該分會上，業(yè)界領(lǐng)袖們將有機會與業(yè)內(nèi)精英就半導(dǎo)體分段以及電子系統(tǒng)設(shè)計過程中取得的成果進行切磋交流。ANSYS客戶不僅會介紹解決復(fù)雜問題的方法與工作過程，還會介紹整個行業(yè)的工程師是如何使用ANSYS工具來實現(xiàn)下一代電子設(shè)備的創(chuàng)新的，不論是汽車和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還是高性能計算與移動設(shè)備。
“在我們的混合信號IP和產(chǎn)品設(shè)計過程中，正確的設(shè)計規(guī)劃、電源噪音、電性遷移和ESD可靠性的簽核是我們必須謹(jǐn)慎考慮的內(nèi)容，” Rambus SIPI高級經(jīng)理Hai Lan表示。“我們非常期待能在即將到來的DAC上展示Rambus如何利用ANSYS仿真與優(yōu)化解決方案來實現(xiàn)復(fù)雜設(shè)計的完整性，并讓我們的IP更加貼近消費者。”
“今年6月份召開的DAC收到了歷屆以來數(shù)量最多的客戶設(shè)計報告，對此我們感到非常高興，”ANSYS總經(jīng)理John Lee表示。“這證明了ANSYS仿真方案對行業(yè)的重要意義，以及它在設(shè)計過程中扮演的關(guān)鍵角色。”
“設(shè)計師與IP分會已成為DAC技術(shù)項目的重要組成部分，而且我們對今年收到的報告的質(zhì)量和數(shù)量都非常滿意，”第53屆DAC主席Chuck Alpert表示。
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半導(dǎo)體芯片設(shè)計的最新內(nèi)容
本文原刊登于Ansys.com：《Simulation Enables SiC Module Designs at STMicroelectronics》
作者： Christophe Bianchi | Ansys首席技術(shù)專家
編輯整理：張偉偉 | Ansys 高級應(yīng)用工程師
“我們在Mechanical中完成了這一分析，它是一款值得信賴的求解器，對于我們在開發(fā)過程中了解SiC MOSFET
3D-IC技術(shù)：芯片集成的新范式
在消費電子、通信、計算和汽車等眾多領(lǐng)域，對更高性能、更低功耗設(shè)備的需求持續(xù)攀升。為了應(yīng)對這一趨勢，集成電路（IC）設(shè)計正從傳統(tǒng)的二維平面向三維立體架構(gòu)演進——3D-IC技術(shù)應(yīng)運而生，成為行業(yè)關(guān)注的焦點。
什么是3D-IC技術(shù)？
3D-IC是一類多芯片集成電路封裝技術(shù)的總稱。其核心思想是將多個半導(dǎo)體芯片（業(yè)內(nèi)常稱為“芯粒”）通過兩種方式組合
隨著 CoWos、2.5D/3D 集成等先進封裝技術(shù)的快速發(fā)展，Multi-Die設(shè)計已成為業(yè)界的核心解決方案。但異構(gòu)芯片集成與復(fù)雜互連架構(gòu)，催生了電源完整性（PI）、信號完整性（SI）、熱學(xué)、力學(xué)應(yīng)力等多物理場的強耦合效應(yīng)，傳統(tǒng)單物理域仿真方法已難以滿足多芯片系統(tǒng)驗證的精度與效率要求。隨著新思科技完成對Ansys的整合，其提供的多物理場芯片-封裝-系統(tǒng)（CPS）仿真技術(shù)，可實現(xiàn)Multi-Die
隨著 CoWos、2.5D/3D 集成等先進封裝技術(shù)的快速發(fā)展，Multi-Die設(shè)計已成為業(yè)界的核心解決方案。但異構(gòu)芯片集成與復(fù)雜互連架構(gòu)，催生了電源完整性（PI）、信號完整性（SI）、熱學(xué)、力學(xué)應(yīng)力等多物理場的強耦合效應(yīng)，傳統(tǒng)單物理域仿真方法已難以滿足多芯片系統(tǒng)驗證的精度與效率要求。隨著新思科技完成對Ansys的整合，其提供的多物理場芯片-封裝-系統(tǒng)（CPS）仿真技術(shù)，可實現(xiàn)Multi-Die
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新思科技與 AMD 是基于雙方在半導(dǎo)體芯片設(shè)計領(lǐng)域?qū)娀瘜W(xué)習(xí)、生成式 AI 以及代理式（Agentic）AI 應(yīng)用于工程流程方面的突出貢獻而受到表彰——這是一個對創(chuàng)新速度與精度要求極高的技術(shù)領(lǐng)域。
在芯片設(shè)計中引入人工智能，已不再是可選項。架構(gòu)復(fù)雜性快速攀升、性能目標(biāo)日益激進以及人才缺口持續(xù)擴大，使傳統(tǒng)的工程工作流面臨極限壓力。
隨著系統(tǒng)復(fù)雜度和性能需求的提升，傳統(tǒng)單芯片設(shè)計已無法滿足高帶寬、低功耗要求。Multi-Die設(shè)計成為行業(yè)趨勢，推動先進封裝技術(shù)快速發(fā)展。在新思科技芯課程系列中，1月30日「加速創(chuàng)新：異構(gòu)多芯片系統(tǒng)中的數(shù)字設(shè)計實現(xiàn)」主題即將上線。
本課程深入解析Multi-Die的核心方法，包括架構(gòu)探索、封裝選擇、互連規(guī)劃及多物理場分析。依托新思科技Multi-die解決方案，實現(xiàn)從可行性分析到簽核的統(tǒng)一流程
<p class="ql-align-justify"><strong>1月30日，</strong>新思科技芯課程4.0<strong>「加速創(chuàng)新：異構(gòu)多芯片系統(tǒng)中的數(shù)字設(shè)計實現(xiàn)」</strong>正式開講！本次芯課程將聚焦多芯片設(shè)計核心方法，依托新思科技 Multi-die 解決方案，詳解從架構(gòu)探索到簽核的全流程技術(shù)，助力打造高性能低功耗下一代系統(tǒng)。</p><p class="ql-align-justify
無線網(wǎng)絡(luò)在無線局域網(wǎng)的范疇是指“無線相容性認(rèn)證”，實質(zhì)上是一種商業(yè)認(rèn)證，同時也是一種無線聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以前通過網(wǎng)線連接電腦，而Wi-Fi則是通過無線電波來連網(wǎng)；常見的就是一個無線路由器，那么在這個無線路由器的電波覆蓋的有效范圍都可以采用Wi-Fi連接方式進行聯(lián)網(wǎng)，如果無線路由器連接了一條ADSL線路或者別的上網(wǎng)線路，則又被稱為熱點。
藍(lán)牙USB是一種集成了藍(lán)牙無線通信功能的USB設(shè)備，它允許計算機或其他具備
在半導(dǎo)體芯片封裝層面，設(shè)計人員可以迭代封裝方法、熱焊點及熱通孔的位置，以及接地層的厚度。
另一方面，在更大尺度的應(yīng)用中，可以使用計算流體力學(xué)（CFD）對數(shù)據(jù)中心內(nèi)部和整個樓層機架周圍的氣流進行建模和優(yōu)化。
Ansys Icepak?軟件是專為電子產(chǎn)品散熱設(shè)計的CFD解決方案的絕佳示例，主要用于組件、封裝、電路板和外殼層面。
