Yerli RF EDA yazılımında çığır açan gelişme! Çin Bilimler Akademisi üyesi Mao Junfa, yarı iletken heterojen entegre devrelerin yönü ve atılım yolu hakkında konuşuyor.

Ana Sayfa Haberler Haberler Yerli RF EDA yazılımında çığır açan gelişme! Çin Bilimler Akademisi üyesi Mao Junfa, yarı iletken heterojen entegre devrelerin yönü ve atılım yolu hakkında konuşuyor.

2022-03-17 286

9 Haziran 2021'de düzenlenen Dünya Yarı İletken Konferansı ve Nanjing Uluslararası Yarı İletken Fuarı'nda, Çin Bilimler Akademisi üyesi, Parti Komitesi Daimi Üyesi ve Şanghay Jiao Tong Üniversitesi Rektör Yardımcısı Mao Junfa, entegre devrelerin ulusal stratejik bir talep sektörü olduğunu söyledi. 2020 yılında Çin, 350 milyar ABD doları değerinde entegre devre ithal etti (aynı yıl 176 milyar ABD doları petrol ithalatı yapıldı). Ülkemizin yüksek teknoloji çiplerinin büyük kısmı ithalata bağımlı.

Resim: Çin Bilimler Akademisi üyesi, Parti Komitesi Daimi Üyesi ve Şanghay Jiao Tong Üniversitesi Rektör Yardımcısı Mao Junfa.

Çin'in entegre devrelerinin geride kalmasının üç nedenini özellikle şöyle sıraladı: 1. EDA (Elektronik Tasarım Otomasyonu) geride kalıyor. Bu aşamada birçok araştırma algoritması mevcut, ancak bunlar çok dağınık, planlama, entegrasyon ve geliştirme yetenekleri yok. Büyük ölçekli yazılım mühendisliği yetenekleri zayıf ve deneyim düşük, kullanıcılar ise yerli yazılım araçlarını kullanmaya istekli; 2. Ekipman geride kalıyor, bu da esas olarak genel yetenekler ve pazar ortamı gibi faktörlerden kaynaklanıyor; 3. Cihazlar ve devreler geride kalıyor, performans malzemeleri geride kalıyor; ve işlem hassasiyeti ve istikrarı yetersiz.

Artık paranız olsa bile entegre devre satın alamıyorsunuz. Mayıs 2020'de ABD Ticaret Bakanlığı, Huawei'nin ABD teknolojisiyle üretilen yarı iletken ürünleri satın almasına yönelik kapsamlı kısıtlamalar açıkladı; Nisan 2021'de ise ABD'li yasa koyucular, 14nm'nin altındaki tüm Çinli çip şirketleri için ihracat kontrolleri önerdi.

Şu anda çipler için iki ana geliştirme yolu var: biri Moore Yasası'nı sürdürmek; diğeri ise Moore Yasası'ndan sapmak. Moore Yasası'nı herkes çok iyi biliyor. Şimdi ise fiziksel sınırlamalar, teknolojik imkanlar ve ekonomik maliyetler de dahil olmak üzere bazı zorluklarla karşı karşıyayız. Sadece ekonomik hesaplamaları yapmak bile çok büyük bir iş. Moore Yasası'nı aşmanın birçok yolu var. Akademisyen Mao Junfa, bu yollardan birinin heterojen entegre devreler olduğuna inanıyor.

Yarı iletken heterojen entegre devreler, Çin çiplerinin köşe noktalarında öne geçebileceği olası yollardan biri olacaktır.

Akademisyen Mao Junfa, yarı iletken heterojen entegre devrelerin, farklı işlem düğümlerinde yüksek performanslı bileşik yarı iletken cihazların veya çiplerin ve silikon tabanlı düşük maliyetli yüksek entegrasyonlu cihazların (her ikisi de optoelektronik cihazlar veya çipler dahil) çipler halinde entegre edilmesi ve bunların heterojen bağlama sentezi veya dış büyüme yoluyla pasif bileşenler veya antenlerle entegre edilmesiyle elde edildiğini söyledi. Akademisyen Mao, heterojen entegre devrelerin olağanüstü özelliklere sahip olduğunu belirtti: Birincisi, farklı yarı iletken malzemelerin, işlemlerin, yapıların ve bileşenlerin veya çiplerin avantajlarını entegre edebilirler; ikincisi, sistem tasarım kavramlarını benimserler; üçüncüsü, IP ve küçük çipler gibi gelişmiş teknolojileri uygularlar; 2.5D veya 3D yüksek yoğunluklu yapılara sahiptirler. Heterojen entegre devrelerin belirgin avantajları şunlardır: Birincisi, güçlü karmaşık işlevler, mükemmel kapsamlı performans elde edebilir ve tek bir yarı iletken işleminin performans sınırlarını aşabilirler; ikincisi, büyük esneklik, yüksek güvenilirlik ve kısa araştırma ve geliştirme döngülerine sahiptirler; üçüncüsü, üç boyutlu entegrasyon minyatürleştirme ve hafiflik sağlayabilir. Yarı iletken ekipmanlara yönelik gereksinimler nispeten düşüktür ve EUV litografi makineleriyle sınırlı değildir.

Özellikle milimetre dalga heterojen entegre devrelerini tanıttı. "Milimetre dalga, 30 G ile 300 G arasında bir frekans bandıdır. Geniş bant genişliğine ve minyatür cihazlara sahip olması nedeniyle, dünyadaki yarı iletken heterojen entegre devrelerin geliştirilmesinde de önemli bir yöndür. Üç büyük pazar oyuncusu için heterojen entegre devrelere olan talebin daha acil olmasının üç özel nedeni vardır: Birincisi, 5G ve 6G'den uzay navigasyonuna, insansız sürüşe ve zekaya kadar birçok ihtiyacı karşılamak için milimetre dalga teknolojisine ihtiyaç duyulmaktadır; ikincisi, milimetre dalga sistemleri dijital devreleri, analog devreleri ve radyo frekanslı mikrodalga devrelerini içerdiğinden, heterojen entegrasyon daha acildir; üçüncüsü, milimetre dalga heterojenliğinin karşılaştığı zorluklar ve sorunlar daha ciddi ve karmaşıktır. Yüksek frekans ve dağıtılmış parametreler nedeniyle, "yol"dan "alan"a doğru evrimleşir; modüller arasındaki mesafe sadece mikrosaniyedir ve bağlantı sıkıdır, bu da tasarım sürecini daha karmaşık hale getirir."

Akademisyen Mao Junfa, yarı iletken heterojen entegre devrelerin incelenmesinin bilimsel öneminin büyük olduğunu belirtti. Entegre devreler sayesinde, mevcut tek homojen süreçten çoklu heterojen süreçlerin entegrasyonuna, mevcut iki boyutlu düzlemsel entegrasyondan üç boyutlu entegrasyona ve yukarıdan aşağıya yaklaşımdan aşağıdan yukarıya yaklaşıma geçilebilir; böylece yüksek performanslı karmaşık sistemler gerçekleştirilebilir. Bunun değeri, öncelikle elektronik sistem entegrasyon teknolojisinin geliştirilmesi için yeni bir yol; ikincisi, Moore sonrası dönemde entegre devrelerin geliştirilmesi için yeni bir yön; ve son olarak, ülkemizin yarı iletken entegre devrelerinin yön değiştirmesi ve gelişmede öne geçmesi için yeni bir fırsat olmasıdır.

Amerika Birleşik Devletleri, heterojen entegre devreler aracılığıyla güç sisteminin performansını 10 kat artırmayı, algılama kapasitesini ve hızını 100 kat artırmayı ve boyut, ağırlık ve güç tüketimini mevcut seviyenin 1/100'üne indirmeyi umuyor.

Yerli RF EDA yazılımındaki atılım önemli sonuçlar elde etti.

Tasarım, RF endüstri zincirinin kaynağıdır ve RF elektronik tasarım otomasyonu (EDA) yazılımı, RF devre tasarımının kolaylaştırıcısı ve RF endüstrisinin önemli bir temel taşıdır. Bu konferansta, Akademisyen Mao Junfa, Çin'in bağımsız olarak kontrol edilebilir RF devre EDA yazılımına olan acil ihtiyacına yanıt olarak, Çin Bilimler Akademisi üyesi ve Şanghay Jiao Tong Üniversitesi Rektör Yardımcısı Mao Junfa ve Profesör Wu Linsheng'in araştırma ekibi tarafından bağımsız olarak geliştirilen eksiksiz bir RF EDA simülasyon yazılımı setinin geliştirilip piyasaya sürüldüğünü ve Çin üniversitelerinde en iyi on bilim ve teknoloji dalında altın madalya kazandığını söyledi. 2020 yılında, Mao Junfa'nın araştırma ekibi, ulusal düzeyde bir başka 6G radyo frekansı ön uç projesi daha kazandı.

Akademisyen Mao Junfa, ekibinin ve Profesör Wu Linsheng'in araştırma ekibinin Xinhe Semiconductor Technology (Shanghai) Co., Ltd. ile iş birliği içinde, Ulusal 973 Projesi, Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı, Ulusal Büyük Proje, Şanghay Bilim ve Teknoloji Komisyonu Bilimsel Araştırma Planı Projesi vb. desteklerle, verimli elektromanyetik ve çoklu fizik simülasyon modelleme algoritmaları önerdiklerini ve cihazların çoklu fizik ve çok fonksiyonlu otomatik işbirlikçi tasarımını gerçekleştirmek için bağımsız olarak simülasyon yazılımı geliştirdiklerini söyledi. Yukarıdaki sonuçlara dayanarak, entegre pasif cihazlar için ortaklaşa bir fikri mülkiyet (IP) kütüphanesi oluşturduklarını ve çeşitli ürünler geliştirdiklerini belirtti. Bu ürünler, mobil iletişim, uydu iletişimi ve entegre devreler gibi birçok alanda tanıtıldı ve uygulandı ve Çin'in radyo frekansı EDA yazılımı alanındaki uluslararası engeli aşmasına önemli katkılar sağladı.

Akademisyen Mao'ya göre, Xinhe Semiconductor Technology (Shanghai) Co., Ltd. ile iş birliği yaparak toplam 48 yerli RF EDA ticari yazılım aracı ve 500 yüksek hassasiyetli PDK modeli piyasaya sürdüler. Dahası, SMIC'in prosesiyle uyumlu entegre pasif cihaz IP kütüphaneleri 350 milyon adet seri üretildi ve pasif RF entegre devre EDA araçlarının bağımsız kontrolü temel olarak gerçekleştirildi. Şimdi, ortaklaşa geliştirilen bu yerli RF EDA ticari yazılım serisi, yarı iletken, havacılık, radar, iletişim, otomotiv ve diğer sektörlerdeki 200 müşteri tarafından kullanılıyor. Sistem kullanıcıları arasında ZTE, Huawei, Lenovo, Foxconn, Hualan, China Electronics, AVIC ve birçok diğer şirket yer alıyor ve Cisco, Intel, IBM, Apple gibi uluslararası alanda tanınmış şirketlere de ihraç ediliyor.

Akademisyen Mao Junfa ayrıca 4D jest tanıma radarı, milimetre dalga radar mikrofonları, biyolojik milimetre dalga radarı, Wi-band heterojen entegre çip üstü radar ve çok katmanlı BCB teknolojisine dayalı tek/çift geçiş bantlı filtrelerdeki son gelişmeleri de paylaştı.

Son olarak, önümüzdeki beş yıldaki araştırma hedeflerinin, model tersine mühendisliği ve çok performanslı çok fonksiyonlu iş birliği teknolojisi de dahil olmak üzere EDA teknolojisi ve yazılımı gibi temel teknolojilere yönelik olduğunu belirtti. Yazılım, 3 katmanlı ve 6 çipli heterojen entegre devreleri analiz edip tasarlayabiliyor ve 325 GHz'e kadar doğrulanabiliyor. Bu teknolojilerdeki atılımlar, gelecekte mobil iletişim, Nesnelerin İnterneti ve radar tespiti gibi önemli yeni ulusal altyapı ve ekipmanların geliştirilmesi için bağımsız temel teknik destek sağlayacaktır. Önümüzdeki 10 yıldaki araştırma hedefleri arasında, daha zor olan optoelektronik ve elektroniğin entegrasyonu da yer alıyor. Ayrıca, heterojen büyüme sürecinde atılım yapmayı ve yazılımı tamamen ticarileştirmeyi umuyoruz.

Yasal Uyarı: Bu makale "Electronics Enthusiast" dergisinden alınmıştır. Bu makale yalnızca yazarın kişisel görüşlerini temsil eder ve Sacco Micro ile sektörün görüşlerini yansıtmaz. Yalnızca yeniden basım ve paylaşım amaçlıdır ve fikri mülkiyet haklarının korunmasını destekler. Yeniden basım için lütfen orijinal kaynağı ve yazarı belirtin. Herhangi bir telif hakkı ihlali durumunda, lütfen silinmesi için bizimle iletişime geçin.

Şirket telefon numarası: +86-0755-83044319
Faks: +86-0755-83975897
E-posta: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Yönetici Li

QQ: 332496225 Yönetici Qiu

Adres: Shenzhen, Longhua Yeni Bölgesi, Minzhi Caddesi No. 1079, Zhantao Teknoloji Binası, C Binası, Oda 809

İnsanların elektronik ekipmanlara olan ihtiyaçları artmaya devam ederken, diyotlar gelecekte elektronik alanında gelişim trendi haline gelebilir mi?

10,000 volt!! Yerli GaN, küresel bir rekor daha kırdı.