Doorbraak in binnenlandse RF EDA-software! Mao Junfa, academicus van de Chinese Academie van Wetenschappen, spreekt over de richting en het doorbraakpad van heterogene halfgeleider-geïntegreerde schakelingen.

Home Nieuws industry News Doorbraak in binnenlandse RF EDA-software! Mao Junfa, academicus van de Chinese Academie van Wetenschappen, spreekt over de richting en het doorbraakpad van heterogene halfgeleider-geïntegreerde schakelingen.

2022-03-17 286

Op 9 juni, tijdens de World Semiconductor Conference en Nanjing International Semiconductor Expo 2021, zei Mao Junfa, academicus van de Chinese Academie van Wetenschappen, lid van het Permanent Comité van het Partijcomité en vice-rector van de Shanghai Jiao Tong Universiteit, dat geïntegreerde schakelingen een nationale strategische vraagindustrie vormen. In 2020 importeerde China geïntegreerde schakelingen ter waarde van 350 miljard dollar (ter waarde van 176 miljard dollar aan olie-import in hetzelfde jaar). De hoogwaardige chips van mijn land zijn in feite afhankelijk van import.

Foto: Mao Junfa, academicus van de Chinese Academie van Wetenschappen, lid van het Permanent Comité van het Partijcomité en vicevoorzitter van de Shanghai Jiao Tong Universiteit.

Hij wees specifiek op drie redenen waarom de Chinese geïntegreerde schakelingen achterlopen: 1. EDA loopt achter. Er zijn weliswaar veel onderzoeksalgoritmes, maar deze zijn zeer verspreid en er is geen sprake van planning, integratie en ontwikkeling. De capaciteit voor grootschalige softwareontwikkeling is zwak en de ervaring is beperkt, waardoor gebruikers liever gebruikmaken van binnenlandse softwaretools; 2. De apparatuur loopt achter, voornamelijk door factoren zoals de algehele capaciteit en de marktomgeving; 3. De componenten en schakelingen lopen achter, evenals de hoogwaardige materialen; en de procesprecisie en -stabiliteit zijn onvoldoende.

Zelfs met geld kun je tegenwoordig geen geïntegreerde schakelingen meer kopen. In mei 2020 kondigde het Amerikaanse ministerie van Handel uitgebreide beperkingen aan voor de aankoop door Huawei van halfgeleiderproducten die met Amerikaanse technologie zijn geproduceerd; in april 2021 stelden Amerikaanse wetgevers exportbeperkingen voor alle Chinese chipbedrijven voor die chips produceren met een grootte van minder dan 14 nm.

Momenteel zijn er twee belangrijke ontwikkelingsrichtingen voor chips: de ene is het voortzetten van de Wet van Moore; de andere is het afwijken van de Wet van Moore. Iedereen is bekend met de Wet van Moore. We staan nu echter voor een aantal uitdagingen, waaronder fysieke beperkingen, technologische mogelijkheden en economische kosten. Alleen al het berekenen van de economische kosten is een enorme opgave. Er zijn veel manieren om de Wet van Moore te omzeilen. Academicus Mao Junfa is van mening dat heterogene geïntegreerde schakelingen een van die manieren zijn.

Heterogene halfgeleider-geïntegreerde schakelingen zullen een van de mogelijke manieren zijn waarop Chinese chips de markt kunnen inhalen.

Volgens academicus Mao Junfa worden heterogene geïntegreerde halfgeleidercircuits gerealiseerd door hoogwaardige samengestelde halfgeleidercomponenten of -chips op verschillende procestechnologieën te integreren met goedkope, sterk geïntegreerde componenten op siliciumbasis (waaronder opto-elektronische componenten of chips), en deze te integreren met passieve componenten of antennes via heterogene bondingsynthese of externe groei. Academicus Mao benadrukte dat heterogene geïntegreerde circuits uitstekende eigenschappen hebben: ten eerste kunnen ze de voordelen van verschillende halfgeleidermaterialen, processen, structuren en componenten of chips combineren; ten tweede maken ze gebruik van systeemontwerpconcepten; ten derde passen ze geavanceerde technologieën toe zoals IP en kleine chips; en ze hebben 2.5D- of 3D-structuren met een hoge dichtheid. Heterogene geïntegreerde circuits hebben duidelijke voordelen: ten eerste kunnen ze krachtige, complexe functies en uitstekende algehele prestaties leveren en de prestatielimieten van een enkel halfgeleiderproces doorbreken; ten tweede bieden ze grote flexibiliteit, hoge betrouwbaarheid en korte onderzoeks- en ontwikkelingscycli; ten derde kan driedimensionale integratie miniaturisatie en een lager gewicht mogelijk maken. De eisen aan halfgeleiderapparatuur zijn relatief laag en worden niet beperkt door EUV-lithografiemachines.

Hij introduceerde specifiek heterogene geïntegreerde schakelingen voor millimetergolven. "Millimetergolven is een frequentieband van 30 GHz tot 300 GHz. Het heeft een brede bandbreedte en maakt miniaturisatie van componenten mogelijk, waardoor het een belangrijke richting is voor de ontwikkeling van heterogene geïntegreerde schakelingen in de halfgeleiderindustrie wereldwijd. Er zijn drie specifieke redenen waarom de vraag naar heterogene geïntegreerde schakelingen voor de drie belangrijkste marktpartijen urgent is: Ten eerste, om te voldoen aan een breed scala aan behoeften, van 5G en 6G tot ruimtevaartnavigatie en zelfrijdende en intelligente systemen. Millimetergolftechnologie is nodig voor alles, van apparatuur tot het Internet of Things; ten tweede, millimetergolfsystemen omvatten digitale circuits, analoge circuits en radiofrequente microgolfcircuits, waardoor heterogene integratie des te urgenter is; ten derde, de uitdagingen en problemen met heterogeniteit in millimetergolven zijn ernstiger en complexer. Vanwege de hoge frequentie en de gedistribueerde parameters evolueert het van 'weg' naar veld; de afstand tussen modules is slechts microseconden en de koppeling is sterk, wat het ontwerpproces complexer maakt."

Academicus Mao Junfa benadrukte dat het wetenschappelijk belang van de studie van heterogene halfgeleider-geïntegreerde schakelingen aanzienlijk is. Dankzij geïntegreerde schakelingen kunnen we de huidige homogene processen vervangen door de integratie van meerdere heterogene processen, de tweedimensionale planaire integratie vervangen door driedimensionale integratie en de top-down- naar bottom-up-benadering overstappen. Hierdoor kunnen complexe systemen met hoge prestaties worden gerealiseerd. De waarde hiervan ligt ten eerste in de nieuwe manier waarop de technologie voor elektronische systeemintegratie zich ontwikkelt; ten tweede in de nieuwe richting voor de ontwikkeling van geïntegreerde schakelingen in het post-Moore-tijdperk; en ten slotte biedt het een nieuwe kans voor de halfgeleider-geïntegreerde schakelingen in ons land om een nieuwe koers te varen en een voorsprong te nemen in de ontwikkeling.

De Verenigde Staten hopen dat ze door middel van heterogene geïntegreerde schakelingen de prestaties van het energiesysteem met een factor 10 kunnen verbeteren, de detectiemogelijkheden en -snelheid met een factor 100 kunnen verhogen en de omvang, het gewicht en het energieverbruik met een factor 100 kunnen verminderen ten opzichte van het huidige niveau.

Doorbraak in binnenlandse RF EDA-software met aanzienlijke resultaten.

Ontwerp vormt de basis van de RF-industrieketen, en RF-elektronische ontwerpautomatiseringssoftware (EDA) maakt het ontwerpen van RF-circuits mogelijk en is een belangrijke hoeksteen van de RF-industrie. Tijdens deze conferentie zei academicus Mao Junfa dat, als antwoord op de dringende behoefte van China aan onafhankelijk bestuurbare RF-circuit-EDA-software, een complete set RF-EDA-simulatiesoftware, onafhankelijk ontwikkeld door het onderzoeksteam van Mao Junfa, academicus van de Chinese Academie van Wetenschappen en vice-rector van de Shanghai Jiao Tong Universiteit, en professor Wu Linsheng, is ontwikkeld en op de markt gebracht. Deze software heeft een van de tien gouden medailles voor wetenschap en technologie in China gewonnen. In 2020 won het onderzoeksteam van Mao Junfa nog een nationaal project voor een 6G-radiofrequentie-front-end.

Academicus Mao Junfa verklaarde dat zijn team en het onderzoeksteam van professor Wu Linsheng samenwerkten met Xinhe Semiconductor Technology (Shanghai) Co., Ltd., en met steun van het Nationale 973-project, de Nationale Stichting voor Natuurwetenschappen, het Nationale Grote Project, het Wetenschappelijk Onderzoeksplan van de Shanghai Commissie voor Wetenschap en Technologie, enz., hebben zij efficiënte elektromagnetische en multi-fysische simulatiemodelleringsalgoritmen voorgesteld en onafhankelijk simulatiesoftware ontwikkeld om multi-fysisch en multifunctioneel geautomatiseerd collaboratief ontwerp van apparaten te realiseren. Op basis van deze resultaten hebben zij gezamenlijk een intellectueel eigendomsbibliotheek (IP-bibliotheek) voor geïntegreerde passieve componenten opgezet en diverse producten ontwikkeld. Deze producten zijn gepromoot en toegepast in vele gebieden zoals mobiele communicatie, satellietcommunicatie en geïntegreerde schakelingen, en hebben een belangrijke bijdrage geleverd aan het doorbreken van de internationale blokkade in China op het gebied van radiofrequentie EDA-software.

Volgens academicus Mao hebben ze samengewerkt met Xinhe Semiconductor Technology (Shanghai) Co., Ltd. en in totaal 48 commerciële RF EDA-softwaretools en 500 zeer nauwkeurige PDK-modellen uitgebracht. Bovendien is hun geïntegreerde IP-bibliotheek voor passieve componenten, compatibel met het SMIC-proces, in massaproductie genomen met 350 miljoen exemplaren, waardoor in principe de onafhankelijke aansturing van passieve RF-geïntegreerde circuit-EDA-tools mogelijk is. Deze reeks gezamenlijk ontwikkelde commerciële RF EDA-software wordt nu gebruikt door 200 klanten in de halfgeleider-, ruimtevaart-, radar-, communicatie-, automobiel- en andere industrieën. Gebruikers van het systeem zijn onder andere ZTE, Huawei, Lenovo, Foxconn, Hualan, China Electronics, AVIC en vele anderen. De software is ook geëxporteerd naar internationaal gerenommeerde bedrijven zoals Cisco, Intel, IBM, Apple, enzovoort.

Academicus Mao Junfa deelde ook de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van 4D-gebarenherkenningsradar, millimetergolf-radarmicrofoons, biologische millimetergolfradar, heterogene geïntegreerde on-chip radar in de Wi-band en enkel-/dubbelbanddoorlaatfilters gebaseerd op meerlaagse BCB-technologie.

Hij zei tot slot dat de onderzoeksdoelen voor de komende vijf jaar gericht zijn op kerntechnologieën, waaronder EDA-technologie en software, zoals modelreconstructie en multi-performance multi-functionele samenwerkingstechnologie. De software kan 3-laags en 6-chip heterogene geïntegreerde schakelingen analyseren en ontwerpen, die tot 325 GHz kunnen worden geverifieerd. Doorbraken in deze technologieën zullen onafhankelijke, fundamentele technische ondersteuning bieden voor de ontwikkeling van belangrijke nieuwe nationale infrastructuur en essentiële apparatuur zoals mobiele communicatie, het Internet of Things en radardetectie in de toekomst. Onderzoeksdoelen voor de komende tien jaar omvatten de integratie van opto-elektronica en elektronica, wat een complexere opgave is. We hopen ook een doorbraak te bereiken in het heterogene groeiproces en de software volledig te commercialiseren.

Disclaimer: Dit artikel is overgenomen uit "Electronics Enthusiast". Dit artikel geeft uitsluitend de persoonlijke mening van de auteur weer en vertegenwoordigt niet de standpunten van Sacco Micro en de branche. Het is alleen bedoeld voor herpublicatie en verspreiding en ondersteunt de bescherming van intellectuele eigendomsrechten. Vermeld bij herpublicatie de oorspronkelijke bron en auteur. Neem bij inbreuk contact met ons op zodat we het artikel kunnen verwijderen.

Telefoonnummer van het bedrijf: +86-0755-83044319
Fax: +86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
Vraag: 3518641314 Manager Li

Vraag: 332496225 Manager Qiu

Adres: Kamer 809, Gebouw C, Zhantao Technologiegebouw, Minzhilaan 1079, Longhua Nieuw District, Shenzhen

Nu de eisen van mensen aan elektronische apparatuur blijven toenemen, kunnen diodes dan de toekomstige trend in de elektronica worden?

10,000 volt! ! GaN van eigen bodem vestigt opnieuw een wereldrecord