Przełom w krajowym oprogramowaniu RF EDA! Mao Junfa, członek Chińskiej Akademii Nauk, mówi o kierunku i przełomowej ścieżce rozwoju heterogenicznych układów scalonych półprzewodnikowych

Home Wiadomości Branżowe Przełom w krajowym oprogramowaniu RF EDA! Mao Junfa, członek Chińskiej Akademii Nauk, mówi o kierunku i przełomowej ścieżce rozwoju heterogenicznych układów scalonych półprzewodnikowych

2022-03-17 286

9 czerwca, podczas Światowej Konferencji Półprzewodników 2021 i Międzynarodowych Targów Półprzewodników w Nankinie, Mao Junfa, członek Chińskiej Akademii Nauk, członek Stałego Komitetu Komitetu Partii i wiceprezes Uniwersytetu Jiao Tong w Szanghaju, powiedział, że układy scalone stanowią strategiczną branżę popytu narodowego. W 2020 roku Chiny zaimportowały układy scalone o wartości 350 miliardów dolarów (176 miliardów dolarów z importu ropy naftowej w tym samym roku). Wysokiej klasy chipy w moim kraju w dużej mierze opierają się na imporcie.

Picture: Mao Junfa, academician of the Chinese Academy of Sciences, member of the Standing Committee of the Party Committee and Vice President of Shanghai Jiao Tong University

He specifically pointed out three reasons why China's integrated circuits are lagging behind: 1. EDA is lagging behind. There are many research algorithms at this stage, but they are very scattered, with no planning, integration, and formation capabilities. Large-scale software engineering capabilities are weak and experience is low, and users are willing to use domestic software tools; 2. Equipment is lagging behind, which is mainly due to factors such as overall capabilities and market environment; 3. Devices and circuits are lagging behind, and performance materials are lagging behind; and process precision and stability are insufficient.

Teraz, nawet jeśli masz pieniądze, nie możesz kupić układów scalonych. W maju 2020 roku Departament Handlu USA ogłosił kompleksowe ograniczenia dotyczące zakupu przez Huawei produktów półprzewodnikowych wyprodukowanych w oparciu o amerykańską technologię; w kwietniu 2021 roku amerykańscy ustawodawcy zaproponowali kontrolę eksportu dla wszystkich chińskich firm produkujących układy scalone o procesie technologicznym poniżej 14 nm.

At present, there are two main development routes for chips: one is to continue Moore's Law; the other is to detour from Moore's Law. Everyone is well aware of Moore's Law. Now we are facing some challenges, including challenges to physical limits, challenges to technological means, and challenges to economic costs. Just calculating the economic accounts is too big. There are many ways to bypass Moore's Law. Academician Mao Junfa believes that one of the ways is heterogeneous integrated circuits.

Heterogeniczne układy scalone półprzewodnikowe będą jedną z możliwych ścieżek, na których chińskie układy scalone będą mogły wyprzedzić konkurencję

Semiconductor heterogeneous integrated circuits, Academician Mao Junfa said, are achieved by integrating high-performance compound semiconductor devices or chips at different process nodes and silicon-based low-cost highly integrated devices into chips (both including optoelectronic devices or chips), and integrating them with passive components or antennas through heterogeneous bonding synthesis or external growth. Academician Mao pointed out that heterogeneous integrated circuits have outstanding features: first, they can integrate the advantages of different semiconductor materials, processes, structures, and components or chips; second, they adopt system design concepts; third, they apply advanced technologies such as IP and small chips; they have 2.5D or 3D high-density structures. Heterogeneous integrated circuits have obvious advantages: first, they can achieve powerful complex functions, excellent comprehensive performance, and break through the performance limits of a single semiconductor process; second, they have great flexibility, high reliability, and short research and development cycles; third, three-dimensional integration can achieve miniaturization and lightweight; the requirements for semiconductor equipment are relatively low and are not limited by EUV lithography machines.

W szczególności przedstawił on heterogeniczne układy scalone wykorzystujące fale milimetrowe. „Fala milimetrowa to pasmo częstotliwości od 30 G do 300 G. Charakteryzuje się szeroką przepustowością i zminiaturyzowanymi urządzeniami, dlatego stanowi kluczowy kierunek rozwoju półprzewodnikowych heterogenicznych układów scalonych na świecie. Istnieją trzy szczególne powody, dla których trzej główni gracze rynkowi są tak ważni, a zapotrzebowanie na heterogeniczne układy scalone jest pilniejsze: po pierwsze, aby sprostać wielu potrzebom, od 5G i 6G, przez nawigację kosmiczną, po bezzałogowe pojazdy i inteligencję. Technologia fal milimetrowych jest niezbędna od sprzętu po Internet Rzeczy; po drugie, systemy fal milimetrowych obejmują układy cyfrowe, analogowe i mikrofalowe o częstotliwości radiowej, dlatego integracja heterogeniczna jest pilniejsza; po trzecie, wyzwania i problemy, z którymi boryka się heterogeniczność fal milimetrowych, są poważniejsze i bardziej złożone. Ze względu na wysoką częstotliwość i rozproszone parametry, ewoluuje ona od „drogi” do pola; odległość między modułami wynosi zaledwie mikrosekundy, a sprzężenie jest ścisłe, co komplikuje proces projektowania.

Academician Mao Junfa pointed out that the scientific significance of studying semiconductor heterogeneous integrated circuits is significant. Through integrated circuits, we can develop from the current single homogeneous process to the integration of multiple heterogeneous processes, from the current two-dimensional planar integration to the three-dimensional integration, and from TOP-DOWN to BOTTOM-UP, so that high-performance complex systems can be realized. Its value is firstly a new way for the development of electronic system integration technology; secondly, it is a new direction for the development of integrated circuits in the post-Moore era; and finally, it is also a new opportunity for our country's semiconductor integrated circuits to change lanes and overtake development.

Stany Zjednoczone mają nadzieję, że dzięki heterogenicznym układom scalonym uda im się poprawić wydajność systemu energetycznego dziesięciokrotnie, zwiększyć zdolność wykrywania i szybkość działania stukrotnie oraz zmniejszyć rozmiar, wagę i zużycie energii do 1/100 obecnego poziomu.

Przełomowe rozwiązanie krajowego oprogramowania RF EDA przynosi znaczące rezultaty

Projektowanie jest źródłem łańcucha przemysłowego RF, a oprogramowanie do automatyzacji projektowania układów elektronicznych RF (EDA) umożliwia projektowanie obwodów RF i stanowi ważny fundament branży RF. Podczas tej konferencji akademik Mao Junfa powiedział, że w odpowiedzi na pilne zapotrzebowanie Chin na niezależnie sterowane oprogramowanie EDA do obwodów RF, opracowano i wprowadzono na rynek kompletny zestaw oprogramowania do symulacji RF EDA, niezależnie opracowany przez zespół badawczy Mao Junfy, akademika Chińskiej Akademii Nauk i wiceprezesa Uniwersytetu Jiao Tong w Szanghaju, oraz profesora Wu Linshenga, który zdobył dziesięć złotych medali w dziedzinie nauki i technologii na chińskich uniwersytetach. W 2020 roku zespół badawczy Mao Junfy wygrał kolejny krajowy projekt front-end częstotliwości radiowej 6G.

Akademik Mao Junfa powiedział, że jego zespół i zespół badawczy profesora Wu Linshenga współpracowali z Xinhe Semiconductor Technology (Shanghai) Co., Ltd. i przy wsparciu Narodowego Projektu 973, Narodowej Fundacji Nauk Przyrodniczych, Narodowego Projektu Głównego, Projektu Planu Badań Naukowych Szanghajskiej Komisji Nauki i Technologii itp., zaproponowali wydajne algorytmy modelowania symulacji elektromagnetycznej i wielofizycznej oraz niezależnie opracowane oprogramowanie symulacyjne do realizacji wielofizycznego i wielofunkcyjnego zautomatyzowanego wspólnego projektowania urządzeń. W oparciu o powyższe wyniki wspólnie utworzyliśmy bibliotekę własności intelektualnej (IP) dla zintegrowanych urządzeń pasywnych i opracowaliśmy szereg produktów. Zostały one promowane i zastosowane w wielu dziedzinach, takich jak komunikacja mobilna, komunikacja satelitarna i układy scalone, i wniosły istotny wkład w przełamanie przez Chiny międzynarodowej blokady w dziedzinie oprogramowania EDA o częstotliwości radiowej.

Według akademika Mao, współpracowali oni z Xinhe Semiconductor Technology (Shanghai) Co., Ltd. i wydali łącznie 48 krajowych komercyjnych narzędzi programowych RF EDA oraz 500 modeli PDK o wysokiej precyzji. Co więcej, ich zintegrowana biblioteka IP urządzeń pasywnych, kompatybilna z procesem SMIC, została wyprodukowana masowo w liczbie 350 milionów sztuk, realizując w zasadzie niezależne sterowanie narzędziami EDA pasywnych układów scalonych RF. Obecnie ta seria krajowego komercyjnego oprogramowania RF EDA, opracowana wspólnie, jest używana przez 200 klientów z branży półprzewodników, lotnictwa, radarów, komunikacji, motoryzacji i innych. Wśród użytkowników systemu znajdują się ZTE, Huawei, Lenovo, Foxconn, Hualan, China Electronics, AVIC i wiele innych firm, a system został wyeksportowany do renomowanych międzynarodowych firm, takich jak Cisco, Intel, IBM, Apple i tak dalej.

Akademik Mao Junfa przedstawił również najnowsze osiągnięcia w dziedzinie radaru rozpoznającego gesty 4D, mikrofonów radarowych działających w zakresie fal milimetrowych, biologicznego radaru działającego w zakresie fal milimetrowych, heterogenicznego radaru zintegrowanego na układzie scalonym w paśmie Wi-Fi oraz filtrów o pojedynczym/podwójnym paśmie przenoszenia opartych na technologii wielowarstwowego BCB.

He finally said that the research goals in the next five years are directed at core technologies, including EDA technology and software, including model reverse construction and multi-performance multi-function collaboration technology. The software can analyze and design 3-layer and 6-chip heterogeneous integrated circuits, which can be verified to 325GHz. Breakthroughs in these technologies will provide independent core technical support for the development of major new national infrastructure and important equipment such as mobile communications, Internet of Things, and radar detection in the future. Research goals in the next 10 years include integrating optoelectronics and electronics, which is more difficult. We also hope to break through the heterogeneous growth process and fully commercialize the software.

Disclaimer: This article is reproduced from "Electronics Enthusiast". This article only represents the author's personal views and does not represent the views of Sacco Micro and the industry. It is only for reprinting and sharing and supports the protection of intellectual property rights. Please indicate the original source and author for reprinting. If there is any infringement, please contact us to delete it.

Numer telefonu firmy: +86-0755-83044319
Faks/FAKS: +86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Menedżer Li

QQ: 332496225 Menedżer Qiu

Adres: Pokój 809, Budynek C, Budynek Technologii Zhantao, nr 1079 Minzhi Avenue, Nowa Dzielnica Longhua, Shenzhen

W obliczu stale rosnących wymagań ludzi wobec sprzętu elektronicznego, czy diody mogą stać się trendem rozwojowym w przyszłej dziedzinie elektroniki?

10 000 woltów! ! Krajowy GaN ustanawia kolejny światowy rekord