Kejayaan perisian EDA RF domestik! Mao Junfa, ahli akademik Akademi Sains China, bercakap tentang hala tuju dan laluan kejayaan litar bersepadu heterogen semikonduktor

Laman Utama Berita industri Berita Kejayaan perisian EDA RF domestik! Mao Junfa, ahli akademik Akademi Sains China, bercakap tentang hala tuju dan laluan kejayaan litar bersepadu heterogen semikonduktor

2022-03-17 286

Pada 9 Jun, di Persidangan Semikonduktor Dunia 2021 dan Ekspo Semikonduktor Antarabangsa Nanjing, Mao Junfa, seorang ahli akademik Akademi Sains China, ahli Jawatankuasa Tetap Jawatankuasa Parti dan Naib Presiden Universiti Jiao Tong Shanghai, berkata bahawa litar bersepadu merupakan industri permintaan strategik negara. Pada tahun 2020, China mengimport litar bersepadu bernilai AS$350 bilion (AS$176 bilion dalam import minyak pada tahun yang sama). Cip mewah negara saya pada asasnya bergantung pada import.

Gambar: Mao Junfa, ahli akademik Akademi Sains China, ahli Jawatankuasa Tetap Jawatankuasa Parti dan Naib Presiden Universiti Shanghai Jiao Tong

Beliau secara khusus menunjukkan tiga sebab mengapa litar bersepadu China ketinggalan: 1. EDA ketinggalan. Terdapat banyak algoritma penyelidikan pada peringkat ini, tetapi ia sangat berselerak, tanpa keupayaan perancangan, integrasi dan pembentukan. Keupayaan kejuruteraan perisian berskala besar lemah dan pengalaman rendah, dan pengguna sanggup menggunakan alat perisian domestik; 2. Peralatan ketinggalan, yang terutamanya disebabkan oleh faktor-faktor seperti keupayaan keseluruhan dan persekitaran pasaran; 3. Peranti dan litar ketinggalan, dan bahan prestasi ketinggalan; dan ketepatan dan kestabilan proses tidak mencukupi.

Sekarang, walaupun anda mempunyai wang, anda tidak boleh membeli litar bersepadu. Pada Mei 2020, Jabatan Perdagangan AS mengumumkan sekatan komprehensif ke atas pembelian produk semikonduktor Huawei yang dihasilkan dengan teknologi AS; pada April 2021, penggubal undang-undang AS mencadangkan kawalan eksport untuk semua syarikat cip China di bawah 14nm.

Pada masa ini, terdapat dua laluan pembangunan utama untuk cip: satu adalah untuk meneruskan Hukum Moore; yang satu lagi adalah untuk menyimpang daripada Hukum Moore. Semua orang sedia maklum tentang Hukum Moore. Kini kita menghadapi beberapa cabaran, termasuk cabaran kepada had fizikal, cabaran kepada cara teknologi, dan cabaran kepada kos ekonomi. Hanya mengira akaun ekonomi adalah terlalu besar. Terdapat banyak cara untuk memintas Hukum Moore. Ahli akademik Mao Junfa percaya bahawa salah satu caranya ialah litar bersepadu heterogen.

Litar bersepadu heterogen semikonduktor akan menjadi salah satu laluan yang mungkin untuk cip Cina mengatasi di selekoh

Litar bersepadu heterogen semikonduktor, kata Ahli Akademik Mao Junfa, dicapai dengan mengintegrasikan peranti atau cip semikonduktor majmuk berprestasi tinggi pada nod proses yang berbeza dan peranti bersepadu tinggi kos rendah berasaskan silikon ke dalam cip (kedua-duanya termasuk peranti atau cip optoelektronik), dan mengintegrasikannya dengan komponen pasif atau antena melalui sintesis ikatan heterogen atau pertumbuhan luaran. Ahli Akademik Mao menegaskan bahawa litar bersepadu heterogen mempunyai ciri-ciri yang luar biasa: pertama, ia boleh mengintegrasikan kelebihan bahan, proses, struktur dan komponen atau cip semikonduktor yang berbeza; kedua, ia menerima pakai konsep reka bentuk sistem; ketiga, ia menggunakan teknologi canggih seperti IP dan cip kecil; ia mempunyai struktur berketumpatan tinggi 2.5D atau 3D. Litar bersepadu heterogen mempunyai kelebihan yang jelas: pertama, ia boleh mencapai fungsi kompleks yang berkuasa, prestasi komprehensif yang cemerlang dan menembusi had prestasi proses semikonduktor tunggal; kedua, ia mempunyai fleksibiliti yang tinggi, kebolehpercayaan yang tinggi dan kitaran penyelidikan dan pembangunan yang pendek; ketiga, integrasi tiga dimensi boleh mencapai pengecilan dan ringan; keperluan untuk peralatan semikonduktor agak rendah dan tidak terhad oleh mesin litografi EUV.

Beliau secara khusus memperkenalkan litar bersepadu heterogen gelombang milimeter. "Gelombang milimeter ialah jalur frekuensi dari 30 G hingga 300 G. Ia mempunyai lebar jalur yang luas dan peranti mini, jadi ia juga merupakan hala tuju utama untuk pembangunan litar bersepadu heterogen semikonduktor di dunia. Terdapat tiga sebab khas untuk tiga pemain pasaran utama, dan permintaan untuk litar bersepadu heterogen adalah lebih mendesak: Pertama, untuk memenuhi banyak keperluan, daripada 5G dan 6G kepada navigasi aeroangkasa kepada pemanduan tanpa pemandu dan kecerdasan. Teknologi gelombang milimeter diperlukan daripada peralatan kepada Internet of Things; kedua, sistem gelombang milimeter termasuk litar digital, litar analog dan litar gelombang mikro frekuensi radio, jadi integrasi heterogen adalah lebih mendesak; ketiga, cabaran dan masalah yang dihadapi oleh heterogeniti gelombang milimeter adalah lebih teruk dan kompleks. Disebabkan frekuensi tinggi dan parameter teragih, ia berkembang daripada "jalan" kepada medan; jarak antara modul hanya mikrosaat dan gandingannya ketat, menjadikan proses reka bentuk lebih kompleks.

Ahli akademik Mao Junfa menegaskan bahawa kepentingan saintifik dalam mengkaji litar bersepadu heterogen semikonduktor adalah penting. Melalui litar bersepadu, kita boleh membangunkan daripada proses homogen tunggal semasa kepada penyepaduan pelbagai proses heterogen, daripada penyepaduan satah dua dimensi semasa kepada penyepaduan tiga dimensi, dan daripada ATAS-BAWAH kepada BAWAH-ATAS, supaya sistem kompleks berprestasi tinggi dapat direalisasikan. Nilainya, pertama sekali, merupakan cara baharu untuk pembangunan teknologi penyepaduan sistem elektronik; kedua, ia merupakan hala tuju baharu untuk pembangunan litar bersepadu dalam era pasca-Moore; dan akhirnya, ia juga merupakan peluang baharu untuk litar bersepadu semikonduktor negara kita untuk mengubah lorong dan mengatasi pembangunan.

Amerika Syarikat berharap melalui litar bersepadu heterogen, ia dapat meningkatkan prestasi sistem kuasa sebanyak 10 kali ganda, meningkatkan keupayaan pengesanan dan kelajuan sebanyak 100 kali ganda, dan mengurangkan saiz, berat dan penggunaan kuasa kepada 1/100 daripada tahap semasa.

Kejayaan perisian RF EDA domestik mencapai keputusan yang ketara

Reka bentuk merupakan sumber rantaian industri RF, dan perisian automasi reka bentuk elektronik RF (EDA) merupakan pemboleh ubah reka bentuk litar RF dan merupakan asas penting industri RF. Pada persidangan ini, Ahli Akademik Mao Junfa berkata bahawa sebagai tindak balas kepada keperluan mendesak China untuk perisian EDA litar RF yang boleh dikawal secara bebas, satu set lengkap perisian simulasi RF EDA yang dibangunkan secara bebas oleh pasukan penyelidikan Mao Junfa, seorang ahli akademik Akademi Sains China dan Naib Presiden Universiti Shanghai Jiao Tong, dan Profesor Wu Linsheng telah dibangunkan dan dipasarkan, dan memenangi sepuluh pingat emas sains dan teknologi teratas di universiti-universiti China. Pada tahun 2020, pasukan penyelidikan Mao Junfa memenangi satu lagi projek hadapan frekuensi radio 6G kebangsaan.

Ahli akademik Mao Junfa berkata bahawa pasukannya dan pasukan penyelidikan Profesor Wu Linsheng telah bekerjasama dengan Xinhe Semiconductor Technology (Shanghai) Co., Ltd., dan dengan sokongan Projek 973 Kebangsaan, Yayasan Sains Semula Jadi Kebangsaan, Projek Utama Kebangsaan, Projek Pelan Penyelidikan Saintifik Suruhanjaya Sains dan Teknologi Shanghai, dan sebagainya, mereka mencadangkan algoritma pemodelan simulasi elektromagnet dan berbilang fizik yang cekap dan membangunkan perisian simulasi secara bebas untuk merealisasikan reka bentuk peranti kolaboratif berbilang fizik dan berbilang fungsi secara automatik. Berdasarkan keputusan di atas, kami bersama-sama menubuhkan perpustakaan harta intelek (IP) untuk peranti pasif bersepadu dan membangunkan pelbagai produk. Ia telah dipromosikan dan digunakan dalam pelbagai bidang seperti komunikasi mudah alih, komunikasi satelit dan litar bersepadu, dan telah memberikan sumbangan penting kepada China untuk memecahkan sekatan antarabangsa dalam bidang perisian EDA frekuensi radio.

Menurut Ahli Akademik Mao, mereka telah bekerjasama dengan Xinhe Semiconductor Technology (Shanghai) Co., Ltd. dan mengeluarkan sejumlah 48 alat perisian komersial RF EDA domestik dan 500 model PDK berketepatan tinggi. Selain itu, pustaka IP peranti pasif bersepadu mereka yang serasi dengan proses SMIC telah dihasilkan secara besar-besaran sebanyak 350 juta keping, pada dasarnya merealisasikan kawalan bebas alat EDA litar bersepadu RF pasif. Kini, siri perisian komersial RF EDA domestik yang dibangunkan bersama ini digunakan oleh 200 pelanggan dalam industri semikonduktor, aeroangkasa, radar, komunikasi, automotif dan lain-lain. Pengguna sistem termasuk ZTE, Huawei, Lenovo, Foxconn, Hualan, China Electronics, AVIC dan banyak lagi syarikat lain, dan telah dieksport ke syarikat terkenal di peringkat antarabangsa seperti Cisco, Intel, IBM, Apple dan sebagainya.

Ahli akademik Mao Junfa turut berkongsi kemajuan terkini dalam radar pengecaman gerak isyarat 4D, mikrofon radar gelombang milimeter, radar gelombang milimeter biologi, radar atas cip bersepadu heterogen jalur Wi-jalur dan penapis jalur lulus tunggal/berganda berdasarkan teknologi BCB berbilang lapisan.

Beliau akhirnya berkata bahawa matlamat penyelidikan dalam tempoh lima tahun akan datang adalah tertumpu kepada teknologi teras, termasuk teknologi dan perisian EDA, termasuk pembinaan model terbalik dan teknologi kolaborasi pelbagai fungsi berbilang prestasi. Perisian ini boleh menganalisis dan mereka bentuk litar bersepadu heterogen 3 lapisan dan 6 cip, yang boleh disahkan kepada 325GHz. Penemuan dalam teknologi ini akan menyediakan sokongan teknikal teras bebas untuk pembangunan infrastruktur negara baharu yang utama dan peralatan penting seperti komunikasi mudah alih, Internet of Things dan pengesanan radar pada masa hadapan. Matlamat penyelidikan dalam tempoh 10 tahun akan datang termasuk mengintegrasikan optoelektronik dan elektronik, yang lebih sukar. Kami juga berharap dapat menembusi proses pertumbuhan heterogen dan mengkomersialkan sepenuhnya perisian ini.

Penafian: Artikel ini diterbitkan semula daripada "Electronics Enthusiast". Artikel ini hanya mewakili pandangan peribadi penulis dan tidak mewakili pandangan Sacco Micro dan industri. Ia hanya untuk cetakan semula dan perkongsian serta menyokong perlindungan hak harta intelek. Sila nyatakan sumber asal dan penulis untuk cetakan semula. Jika terdapat sebarang pelanggaran, sila hubungi kami untuk memadamkannya.

Nombor telefon syarikat: +86-0755-83044319
Faks/FAKS: +86-0755-83975897
E-mel: 1615456225@qq.com
SQ: 3518641314 Pengurus Li

QQ: 332496225 Pengurus Qiu

Alamat: Bilik 809, Bangunan C, Bangunan Teknologi Zhantao, No. 1079 Minzhi Avenue, Daerah Baharu Longhua, Shenzhen

Sebelumnya

Memandangkan keperluan orang ramai untuk peralatan elektronik terus meningkat, bolehkah diod menjadi trend pembangunan dalam bidang elektronik masa hadapan?

Seterusnya

10,000 volt!! GaN Domestik mencipta satu lagi rekod global