封装是把集成电路装置为芯片终极产品的过程,是半导体家当链的关键环节之一。而SiP(System In a Package:系统级封装)是指是将多种功能芯片(包括处理器、存储器等功能芯片)集成在一个封装内,从而实现一个基本完全的功能。至于EDA(Electronic design automation:电子设计自动化),则是指利用打算机赞助设计软件,来完成超大规模集成电路芯片的功能设计、综合、验证、物理设计等流程的设计办法。也便是说,EDA通过打算机仿照的办法来进行集成电路的设计,极大地提升了集成电路设计的效率。
芯和半导体科技(上海)有限公司是一家国产EDA企业,成立于2010年,供应芯片仿真、封装仿真等办理方案。
苏周祥先容,SiP不是一个新事物,早在80年代PC比较盛行的时候,SiP就已经涌现了,那时候叫Multi-chip modules(多芯片组件)。2000年之后随着可穿着设备的兴起,系统级封装(也便是我们说的SiP)涌现了。到2010年之后,SiP又涌现了更多的一些内容。

“从手机前端来看,随着4G到5G的技能的演进,我们的射频前端越来越繁芜了,涌现了好多的模组,各种各样的模组组成了目前的手机射频前端。越来越多的模组就像搭积木一样,把我们目前手机前端里面的这些设计通过搭积木的办法给搭起来。这样就给我们的EDA软件的仿真剖析、设计剖析带来了巨大的寻衅。”苏周祥表示。
SiP其余一个方向是HPC(High Performance Computing:高性能打算群)的市场。苏周祥认为,HPC市场实在是推动我们AI技能、大数据、大数据剖析、高性能打算的主要的推手。这一块的兴起使得人工智能、汽车电子、大数据得以快速的发展。
HPC的发展基本上是从2011年开始的。2011年XILINX公司第一次做出考试测验,实现了第一次2.5D的封装(2.5D封装是传统2D封装技能的进步,可实现更风雅的线路和空间利用)。随后,AMD、英伟达、国产鲲鹏等等都推出了采取这种技能的产品。到2020年,这种大芯片或者说前辈封装的芯片越来越多。
“不仅仅是国外,目前在海内也有。我们有很多的做交流机芯片、AI芯片的公司,以及做CPU、GPU的公司,都逐步地参与这种2.5D的前辈封装办法,去做它的设计和产品。相信在不远的将来,这种产品会越来越多。”苏周祥表示。
苏周祥进一步称:“说到前辈封装,不得不提一下3D Fabric(3D堆栈封装:把不同功能的芯片或构造,通过堆叠等技能,使其在纵轴方向上形成立体集成)。3D Fabric在前辈封装里面起了不可或缺的浸染,由于很多的工艺都是在3D Fabric来实现的。那说到3D Fabric,不得不提的便是台积电。台积电在前辈封装这块也是走的韶光最长、最远的。”
另一个主要的厂商是英特尔,英特尔不举措看成得最早的,但是它也有自己的前辈封装的工艺,叫做EMIB(Embedded Multi-Die Interconnect Bridge:嵌入式多核心互联桥接)。EMIB便是通过把两颗芯片的边缘进行互联,来实现两颗芯片的互通。这个工艺目前在英特内部它会利用会比较多一些。
虽然英特尔EMIB的推广没有像台机电的推广的那么广泛。但是英特尔在技能标准的推动方面做的比较好。他们已经成立了相应的标准组织,专门来定义标准规范、操作规范等。
“其实在海内,目前就我知道的有两个EDA的同盟也在做技能的规范。该当在不远的将来吧,大概两三年的韶光里,海内有关的技能标准和技能规范也会正式的发布,大家可以期待一下。”苏周祥说。
他同时认为,SiP多年的发展也带来了很多不一样的内容,这些内容对软件、设计、仿真带来了一些相应的寻衅。“我们以前的EDA软件实际上已经不可能知足现在的需求。”
苏周祥先容,EDA这个行业发展到现在大概40多年的韶光,最开始的时候紧张关注的是功能性的仿真和设计,后来还要考虑仿真的时序、可靠性等等成分。面对目前的SiP,还须要去考虑系统层面的性能。由于这个时候的集成度已经达到非常非常小的尺度了,以是还须要去考虑多物理场的一些效应,包括旗子暗记完全性、电源完全性,以及力学、热学等效应,而且这些效应还都是相互影响的。
“现在的这些SiP规模相称的大,而且它的工艺节点相对来说比较前辈,以前的工具不能知足现在的哀求。现在的很多设计厂商都不断地在更新自己的设计工具,尤其是针对前辈封装的工具。SiP的新内容也迫使我们EDA从业职员给EDA软件工具授予更多一些内容,或者增加更多的内涵。从现在市场情形来看的话,针对前辈SiP封装的EDA设计平台已经初具规模。”苏周祥表示。
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