[原创] 当EDA大赛出现3DIC设计，对中国IC产业意味着什么？
2022-04-11
14:00:21
来源: 半导体行业观察
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随着芯片制造工艺不断接近物理极限，芯片的布局设计——异构集成的3DIC先进封装已经成为延续摩尔定律的最佳途径之一。3DIC将不同工艺制程、不同性质的芯片以三维堆叠的方式整合在一个封装体内，提供性能、功耗、面积和成本的优势，能够为5G移动、HPC、AI、汽车电子等领先应用提供更高水平的集成、更高性能的计算和更多的内存访问。
一般来说，这种先进技术只有在芯片企业内部或者大型的晶圆厂等才能研发，但是在2021年的EDA精英挑战赛上，全球EDA领导者新思科技却设置了一道3DIC设计的赛题。这样的赛题设置不仅反映了当前产业对于“后摩尔时代”的密切关注，更是提供了绝佳机会将全球领先的multi-die design、异构集成技术和方法学渗透至中国IC产业的后浪——高等院校的同学们。这也充分反映了新思科技在中国一贯的人才战略。
紧跟产业趋势，引入3DIC设计赛题
作为3DIC技术的一种， 2.5D封装技术目前在业内的发展已经⾮常成熟，且已经⼴泛应⽤于高性能计算、AI等芯⽚当中。它的最⼤特⾊是采⽤Interposer (硅介质层) 做为整合媒介，主要⽤来做为放置于其上的⼩芯⽚们间的通讯互联，以及芯⽚们与载板间的联结，较传统封装设计提供更高密度绕线，进一步扩展系统性能。
新思科技特意为学生设计的题目是“ 寻找给定模式和约束下的2.5D设计最优化布局 ”。据新思科技告诉半导体行业观察，他们的命题团队在设计题目时充分考虑到产业和学界之间存在的技术跨度，以成熟技术为引，同时将题目进行了抽象化处理，降低了赛题所需的专业门槛，扩大了赛题参与团队的辐射面。
新思科技希望这一赛题能够成为高校相关专业基础教学与产业先进生产力之间的桥梁，激发高校学生对产业先进技术的兴趣和热情。用概念先行、逐年拓展的思路，给予同学们充足时间，与前沿技术进行接触、学习、思考、消化、反馈，而后迸发创新。同时也希望促进更多集成电路相关专业人才储备向EDA领域的流动。
而在该赛题自去年发布以来，就得到了相关专业高校老师的反馈和称赞，老师们认为新思这一届赛题的设置紧跟产业趋势，极大的激发了同学们的学习动力。其中，本次赛题的主席/湖南大学教授贺旭老师，对3DIC技术领域有比较深入的研究，她也评价新思的赛题“十分有诚意”。
EDA人才缺口凸显，新思在行动
众所周知，当下全国集成电路人才缺口巨大。这也导致目前国内集成电路产业从业人员流动率长期高于5%-10%的健康流动率，不利于人才培养和高水平的市场竞争。EDA领域更甚，EDA工具交叉物理、数学、逻辑、电子、通信、计算机、软件编译等多学科知识的特点也对这一领域的人才综合素质提出了较高的要求。
但很长时间以来，国内作为人才主要输送渠道的高校在集成电路相关领域的专业设置和学科结构，仍是建立在材料、固体元器件、电路系统、信号传输等基础学科知识体系构建之上，这是远远滞后于内涵和外延持续高速扩展的集成电路产业的；其次，高校对微电子、集成电路与集成系统专业本科学生培养也主要针对其解决基础性、原理性问题的能力上，学生在学习过程中缺乏实践机会，导致很多学生对产业的了解比较肤浅，即便读研深造也只具备相对单一的专业能力和思维，解决实际工程问题的能力不强。
好在近些年国务院、教育部、工信部、科技部、发改委等政府职能部门联合发力，发布了很多的积极政策引导集成电路产业人才培育。国务院学位委员会2020年底正式设置“集成电路科学与工程”一级学科，以学科建设为切入点，从源头解决现有产业人才短缺问题，这是令人欣喜的。在一级学科的架构下，高校能够容纳的教学资源边界拓宽，政府部门和教育主管单位的投入可以直接匹配产业不同领域人才培养诉求、产学研融合也更有广阔的容纳性和深度的针对性；这样，从EDA开发到芯片设计到测试封装再到制造的整个人才链条培养活力才能够被充分激发，最终达到人才供需的健康循环。
而人才培养是新思自1995年落地中国以来就一直致力于推动且长期持续投入的一项事业。目前新思科技正在教学与竞赛、培训、技术论坛、产学政合作及国际会议的中国人才计划五大板块上为人才健康生态做出努力。
首先在技术投入上，新思为高校和科研院所提供了丰富的教育版EDA工具包，也就是大家常说的“大学计划”，并根据产业发展状况，逐年对教育版本的EDA工具包进行及时更新，以满足国内高校微电子、集成电路科学与工程等相关专业的实践教学和科研需求。
其次，新思多年来积极参与国内各项电子设计类的学生竞赛，并在赛事中投入技术团队设计命题，就拿EDA精英挑战赛来说，三年的时间里，新思分别设计了虚拟原型仿真和2.5D优化布局两道赛题，将前后端不同的芯片设计自动化技术和先进方法学带给校园，启发和激励同学们以产业级工程师的角度思考问题、动手解决问题。
同时新思也与国内一些知名电子科技类大学搭建长期联合教学、师资培训、实习实训的互动机制，直接将企业级解决方案注入到微电子类专业教学中。每年，基本有20-30多所高校通过不同的项目板块参与到新思科技人才培养计划中，截止到目前，这些院校数量已超过百所，惠及师生规模上万名。
EDA企业的本土化之路
在扎根中国的26年中，新思科技经历了中国集成电路产业的不同发展阶段，也在这一历程中和众多中国芯片企业共同成长。除了人才培养，新思科技也在技术革新、资本助力、生态圈打造方面发力，推动行业发展。
技术革新： 为了更好的满足本土芯片企业对于EDA、IP核及软件安全产品的需求，新思在中国建立了庞大的研发团队，更于2019年在武汉落成继北美总部之外的第一座全球研发中心，服务本土及全球市场；新思科技一直在引领芯片设计从抽象描述变成具体实践的工具创新，未来将进一步提高芯片设计的抽象层次，用更高层的语言描述系统和芯片并将之后变成芯片，以解决系统级的复杂度，这就是其提出的‘SysMoore’的概念，从更高的维度来思考解决半导体行业挑战的设计方法学。
新思科技的目标是，一方面通过融合设计工具以及芯片全生命周期管理平台，解决对于不同工艺尤其是硅工艺的建模和抽象难题，使得人们能更好地利用不同工艺，尤其先进工艺进行创新。另一方面充分利用AI、云、大数据等技术，让EDA的算法变得更强大，增强EDA性能，降低芯片设计门槛，能够让更多的人参与到芯片设计当中来。
资本助力： 为助力更多有潜力的本土芯片初创企业，新思于2017年成立了中国投资基金，倚靠多年的产业经验优势，协同其他资本力量，帮助优秀的芯片创业团队发展；
生态圈： 秉持“+新思”战略，新思科技倡议建立芯片产业命运共同体，在整个芯片生命周期的各个环节寻找实干并有能力的中国本土企业进行合作，相互补充，形成更大、更强的产业链，以更好、更完善的工具和服务，为行业的发展提供动力。基于这一战略，新思科技先后与全芯智造、芯华章、芯耀辉、芯行纪、芯和半导体、楷领、软安科技等多家EDA／IP和软件安全企业建立合作伙伴关系，全方位打造健康的中国芯片产业生态环境。
写在最后
面对中国芯片产业与数字化进程的深度绑定和垂直市场的不断拓展，新思一直没有停止在EDA领域的技术和方法学创新。不止如此，新思科技还通过各类竞赛、联合课程、学术研讨等一系列产学合作项目，积极搭建学术圈产业生态链，不断地将其技术和方法学的创新渗透至关乎产业未来的年轻一代，与中国IC产业共同前进。
责任编辑：Sophie
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