Terobosan perangkat lunak RF EDA dalam negeri! Mao Junfa, akademisi dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, berbicara tentang arah dan jalur terobosan sirkuit terpadu heterogen semikonduktor.

Beranda Berita Berita industri Terobosan perangkat lunak RF EDA dalam negeri! Mao Junfa, akademisi dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, berbicara tentang arah dan jalur terobosan sirkuit terpadu heterogen semikonduktor.

2022-03-17 286

Pada tanggal 9 Juni, di Konferensi Semikonduktor Dunia 2021 dan Pameran Semikonduktor Internasional Nanjing, Mao Junfa, seorang akademisi dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, anggota Komite Tetap Komite Partai dan Wakil Rektor Universitas Shanghai Jiao Tong, mengatakan bahwa sirkuit terpadu adalah industri permintaan strategis nasional. Pada tahun 2020, Tiongkok mengimpor sirkuit terpadu senilai US$350 miliar (US$176 miliar impor minyak pada tahun yang sama). Chip kelas atas negara kita pada dasarnya bergantung pada impor.

Gambar: Mao Junfa, akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, anggota Komite Tetap Komite Partai dan Wakil Rektor Universitas Shanghai Jiao Tong

Ia secara khusus menyebutkan tiga alasan mengapa sirkuit terpadu Tiongkok tertinggal: 1. EDA (Electronic Design Automation) tertinggal. Terdapat banyak algoritma penelitian pada tahap ini, tetapi sangat tersebar, tanpa kemampuan perencanaan, integrasi, dan pembentukan. Kemampuan rekayasa perangkat lunak skala besar lemah dan pengalamannya rendah, dan pengguna lebih memilih menggunakan perangkat lunak dalam negeri; 2. Peralatan tertinggal, yang terutama disebabkan oleh faktor-faktor seperti kemampuan keseluruhan dan lingkungan pasar; 3. Perangkat dan sirkuit tertinggal, dan material berkinerja tinggi tertinggal; serta presisi dan stabilitas proses tidak memadai.

Sekarang, bahkan jika Anda punya uang, Anda tidak bisa membeli sirkuit terpadu. Pada Mei 2020, Departemen Perdagangan AS mengumumkan pembatasan komprehensif terhadap pembelian produk semikonduktor Huawei yang diproduksi dengan teknologi AS; pada April 2021, anggota parlemen AS mengusulkan kontrol ekspor untuk semua perusahaan chip Tiongkok di bawah 14nm.

Saat ini, ada dua jalur pengembangan utama untuk chip: satu adalah melanjutkan Hukum Moore; yang lain adalah menyimpang dari Hukum Moore. Semua orang sangat menyadari Hukum Moore. Sekarang kita menghadapi beberapa tantangan, termasuk tantangan terhadap batasan fisik, tantangan terhadap sarana teknologi, dan tantangan terhadap biaya ekonomi. Hanya menghitung biaya ekonomi saja sudah terlalu besar. Ada banyak cara untuk melewati Hukum Moore. Akademisi Mao Junfa percaya bahwa salah satu caranya adalah sirkuit terpadu heterogen.

Sirkuit terpadu heterogen semikonduktor akan menjadi salah satu jalur yang memungkinkan bagi chip buatan China untuk mengungguli pasar di beberapa sektor.

Akademisi Mao Junfa mengatakan bahwa sirkuit terpadu heterogen semikonduktor dicapai dengan mengintegrasikan perangkat atau chip semikonduktor majemuk berkinerja tinggi pada node proses yang berbeda dan perangkat terintegrasi tinggi berbiaya rendah berbasis silikon ke dalam chip (termasuk perangkat atau chip optoelektronik), dan mengintegrasikannya dengan komponen pasif atau antena melalui sintesis ikatan heterogen atau pertumbuhan eksternal. Akademisi Mao menunjukkan bahwa sirkuit terpadu heterogen memiliki fitur yang luar biasa: pertama, mereka dapat mengintegrasikan keunggulan dari berbagai material semikonduktor, proses, struktur, dan komponen atau chip; kedua, mereka mengadopsi konsep desain sistem; ketiga, mereka menerapkan teknologi canggih seperti IP dan chip kecil; mereka memiliki struktur kepadatan tinggi 2.5D atau 3D. Sirkuit terpadu heterogen memiliki keunggulan yang jelas: pertama, mereka dapat mencapai fungsi kompleks yang kuat, kinerja komprehensif yang sangat baik, dan menembus batas kinerja proses semikonduktor tunggal; kedua, mereka memiliki fleksibilitas yang besar, keandalan yang tinggi, dan siklus penelitian dan pengembangan yang singkat; ketiga, integrasi tiga dimensi dapat mencapai miniaturisasi dan bobot ringan; Persyaratan untuk peralatan semikonduktor relatif rendah dan tidak dibatasi oleh mesin litografi EUV.

Ia secara khusus memperkenalkan sirkuit terpadu heterogen gelombang milimeter. "Gelombang milimeter adalah pita frekuensi dari 30 GHz hingga 300 GHz. Ia memiliki bandwidth yang lebar dan perangkat yang berukuran kecil, sehingga juga merupakan arah kunci untuk pengembangan sirkuit terpadu heterogen semikonduktor di dunia. Ada tiga alasan khusus bagi tiga pemain pasar utama, dan permintaan akan sirkuit terpadu heterogen lebih mendesak: Pertama, untuk memenuhi banyak kebutuhan, mulai dari 5G dan 6G hingga navigasi ruang angkasa hingga pengemudian tanpa awak dan kecerdasan. Teknologi gelombang milimeter dibutuhkan mulai dari peralatan hingga Internet of Things; kedua, sistem gelombang milimeter mencakup sirkuit digital, sirkuit analog, dan sirkuit gelombang mikro frekuensi radio, sehingga integrasi heterogen lebih mendesak; ketiga, tantangan dan masalah yang dihadapi oleh heterogenitas gelombang milimeter lebih parah dan kompleks. Karena frekuensi tinggi dan parameter terdistribusi, ia berevolusi dari "jalan" ke lapangan; jarak antar modul hanya mikrodetik dan koplingnya ketat, membuat proses desain lebih kompleks.

Akademisi Mao Junfa menunjukkan bahwa signifikansi ilmiah dari mempelajari sirkuit terpadu heterogen semikonduktor sangatlah penting. Melalui sirkuit terpadu, kita dapat berkembang dari proses homogen tunggal saat ini menuju integrasi berbagai proses heterogen, dari integrasi planar dua dimensi saat ini menuju integrasi tiga dimensi, dan dari pendekatan TOP-DOWN ke BOTTOM-UP, sehingga sistem kompleks berkinerja tinggi dapat diwujudkan. Nilainya pertama-tama adalah sebagai cara baru untuk pengembangan teknologi integrasi sistem elektronik; kedua, sebagai arah baru untuk pengembangan sirkuit terpadu di era pasca-Moore; dan terakhir, sebagai peluang baru bagi sirkuit terpadu semikonduktor negara kita untuk mengubah arah dan melampaui perkembangan.

Amerika Serikat berharap bahwa melalui sirkuit terpadu heterogen, mereka dapat meningkatkan kinerja sistem tenaga listrik hingga 10 kali lipat, meningkatkan kemampuan dan kecepatan deteksi hingga 100 kali lipat, serta mengurangi ukuran, berat, dan konsumsi daya hingga 1/100 dari tingkat saat ini.

Terobosan perangkat lunak RF EDA dalam negeri mencapai hasil yang signifikan.

Desain adalah sumber dari rantai industri RF, dan perangkat lunak otomatisasi desain elektronik (EDA) RF adalah pendukung desain sirkuit RF dan landasan penting dari industri RF. Pada konferensi ini, Akademisi Mao Junfa mengatakan bahwa sebagai tanggapan terhadap kebutuhan mendesak Tiongkok akan perangkat lunak EDA sirkuit RF yang dapat dikontrol secara independen, seperangkat lengkap perangkat lunak simulasi EDA RF yang dikembangkan secara independen oleh tim peneliti Mao Junfa, seorang akademisi dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok dan Wakil Rektor Universitas Shanghai Jiao Tong, dan Profesor Wu Linsheng telah dikembangkan dan dipasarkan, serta memenangkan sepuluh medali emas sains dan teknologi terbaik di universitas-universitas Tiongkok. Pada tahun 2020, tim peneliti Mao Junfa memenangkan proyek front-end frekuensi radio 6G nasional lainnya.

Akademisi Mao Junfa mengatakan bahwa timnya dan tim peneliti Profesor Wu Linsheng bekerja sama dengan Xinhe Semiconductor Technology (Shanghai) Co., Ltd., dan dengan dukungan Proyek Nasional 973, Yayasan Sains Alam Nasional, Proyek Utama Nasional, Proyek Rencana Penelitian Ilmiah Komisi Sains dan Teknologi Shanghai, dll., mereka mengusulkan algoritma pemodelan simulasi elektromagnetik dan multi-fisika yang efisien dan secara independen mengembangkan perangkat lunak simulasi untuk mewujudkan desain kolaboratif otomatis multi-fisika dan multi-fungsi perangkat. Berdasarkan hasil di atas, kami bersama-sama membangun perpustakaan kekayaan intelektual (IP) untuk perangkat pasif terintegrasi dan mengembangkan berbagai produk. Produk-produk tersebut telah dipromosikan dan diterapkan di banyak bidang seperti komunikasi seluler, komunikasi satelit, dan sirkuit terpadu, dan telah memberikan kontribusi penting bagi Tiongkok dalam memecahkan blokade internasional di bidang perangkat lunak EDA frekuensi radio.

Menurut Akademisi Mao, mereka telah bekerja sama dengan Xinhe Semiconductor Technology (Shanghai) Co., Ltd. dan merilis total 48 perangkat lunak komersial EDA RF domestik dan 500 model PDK presisi tinggi. Selain itu, pustaka IP perangkat pasif terintegrasi mereka yang kompatibel dengan proses SMIC telah diproduksi massal sebanyak 350 juta unit, yang pada dasarnya mewujudkan kontrol independen dari perangkat lunak EDA sirkuit terpadu RF pasif. Saat ini, rangkaian perangkat lunak komersial EDA RF domestik yang dikembangkan bersama ini digunakan oleh 200 pelanggan di industri semikonduktor, kedirgantaraan, radar, komunikasi, otomotif, dan industri lainnya. Pengguna sistem termasuk ZTE, Huawei, Lenovo, Foxconn, Hualan, China Electronics, AVIC, dan banyak perusahaan lainnya, dan telah diekspor ke perusahaan-perusahaan ternama internasional seperti Cisco, Intel, IBM, Apple, dan sebagainya.

Akademisi Mao Junfa juga membagikan perkembangan terbaru dalam radar pengenalan gerakan 4D, mikrofon radar gelombang milimeter, radar gelombang milimeter biologis, radar on-chip terintegrasi heterogen pita Wi, dan filter pita tunggal/ganda berdasarkan teknologi BCB multi-lapisan.

Ia akhirnya mengatakan bahwa tujuan penelitian dalam lima tahun ke depan diarahkan pada teknologi inti, termasuk teknologi EDA dan perangkat lunak, termasuk konstruksi balik model dan teknologi kolaborasi multi-kinerja multi-fungsi. Perangkat lunak tersebut dapat menganalisis dan mendesain sirkuit terpadu heterogen 3 lapis dan 6 chip, yang dapat diverifikasi hingga 325 GHz. Terobosan dalam teknologi ini akan memberikan dukungan teknis inti independen untuk pengembangan infrastruktur nasional baru yang utama dan peralatan penting seperti komunikasi seluler, Internet of Things, dan deteksi radar di masa depan. Tujuan penelitian dalam 10 tahun ke depan mencakup integrasi optoelektronik dan elektronik, yang lebih sulit. Kami juga berharap untuk menembus proses pertumbuhan heterogen dan sepenuhnya mengkomersialkan perangkat lunak tersebut.

Penafian: Artikel ini direproduksi dari "Electronics Enthusiast". Artikel ini hanya mewakili pandangan pribadi penulis dan tidak mewakili pandangan Sacco Micro dan industri. Artikel ini hanya untuk dicetak ulang dan dibagikan serta mendukung perlindungan hak kekayaan intelektual. Harap sebutkan sumber dan penulis asli untuk pencetakan ulang. Jika ada pelanggaran, silakan hubungi kami untuk menghapusnya.

Nomor telepon perusahaan: +86-0755-83044319
Faks/FAX: +86-0755-83975897
Surel: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Manajer Li

QQ: 332496225 Manajer Qiu

Alamat: Ruang 809, Gedung C, Gedung Teknologi Zhantao, No. 1079 Jalan Minzhi, Distrik Baru Longhua, Shenzhen

Sebelumnya

Seiring dengan terus meningkatnya kebutuhan masyarakat akan peralatan elektronik, dapatkah dioda menjadi tren perkembangan di bidang elektronik di masa depan?

Berikutnya

10,000 volt! ! GaN domestik mencetak rekor global lainnya