作者|黃楠
編輯|張子怡
EDA 位處芯片産業鏈的上遊,面對環節繁多、精細的芯片設計環節,EDA 工具對提升設計效率、優化設計和保證芯片功能起到極爲重要的作用。
近年來在硬件算力領域,摩爾定律發展放緩,單芯片面積和性能出現設計瓶頸,Chiplet(芯粒)受到廣泛關注。Chiplet 具有設計靈活、高性能、低成本等特性;設計過程中,通過對不同計算單元或功能單元分解,可爲每單元選擇最佳的工藝制程進行制造,随後将這些模塊化裸片進行互聯和封裝,從而實現新型的 IP 複用。
後摩爾時代,Chiplet 被視爲提高芯片算力與集成度的重要途徑。硬氪關注到,深圳市比昂芯科技有限公司(以下簡稱「比昂芯」)正是一家專注于 Chiplet 設計驗證的公司。
「比昂芯」成立于 2020 年,定位 EDA+IP 的平台型公司。其産品包括 Chiplet 設計和驗證全流程軟件、⼤容量⾼精度電路仿真和多物理驗證、以及 AI 驅動 PDK(Process Design Kit、工藝設計套件)和 IP 設計服務。
技術層面,「比昂芯」所開發的 Chiplet 設計與驗證全流程工具 BTD-Chiplet,彙集了多片(Die)Chiplet 的自動布局布線技術,高速信号 / 電源完整性驗證技術,多物理仿真以及矽基光電耦合仿真技術,多層次協同 Chiplet 系統規劃,對三維版圖結構的參數進行快速提取和仿真,極大地提升芯片設計效率和成品率。比如在 64 Dies 的 AI 芯片設計中,傳統設計周期在 2 個月以上,而使用 BTD-Chiplet 後,僅 2 小時 10 分鍾就能完成設計。
然而,要實現 Chiplet 則離不開片間(Die-to-Die)的高效互聯,這對接口 IP 在大帶寬、低延遲等方面提出很高的要求。據 IPnest 預測,2026 年接口 IP 市占率有望超過 CPU,爲 IP 最大品類,全球市場規模将達到 30 億美元。
「比昂芯」正在嘗試将生成式 AI 引入接口 IP 等數模混合(AMS)電路的涉及研發,高性能 AMS 電路流片簽證過程中。并且,基于 AI 算法,「比昂芯」自主研發的 BTD-PDK 通用建模軟件,可以自動建模單元庫、IPD、IBIS、數字和模拟電路模塊,并且優化建立 SOC 和 Chiplet 的 PDK,有效縮短芯片設計周期。
在驗證環節中,電路仿真是驗證電路功能與性能最核心的方式,但随着各類通信制式的快速發展,常規的電路級仿真很難将芯片内部真實的場分布情況表述出來。
爲得到準确的仿真結果,「比昂芯」推出 BTDSim 全功能 SPICE 仿真器。BTDSim 包括 RF 射頻仿真,适用于信号放大器、混頻器、增頻器、振蕩器、VCO、AGC 等核心通信和 RF 電路的仿真及設計;同時還支持多種器件模型和 S 參數模型,可以優化蒙特卡洛仿真和數模混合仿真。
同時,在提高 PCB 闆級方案整體驗證效率方面,「比昂芯」将 BTDSim 内置到闆級仿真軟件平台上,提出 BTD-ABS 高速鏈路和光電混合仿真平台。BTD-ABS 平台支持 Windows 和 Linux 操作系統,可從芯片和芯粒到封裝和闆級進行高精度建模,擁有高性能有源仿真和 S 參數仿真;在提供高效信号完整性(SI)和電源完整性(PI)分析的同時,平台還輔助了射頻分析和系統級 SI/PI 設計,并集成了光電混合仿真功能。
硬氪了解到,實際應用方面,「比昂芯」已同超過 30 家頭部晶圓廠、先進封裝廠、設計和 IP 公司,以及國創中心和浙江省芯粒工程研究中心展開合作。
團隊方面,「比昂芯」創始團隊爲華大九天、廣立微電子、複旦微電子等公司聯創及首席科學家,曾獲得超億元的 Chiplet 産學研經費支持。公司研發人員超過百人,擁有 20 餘年 EDA 技術經驗博士超過 20 人。
目前,「比昂芯」已完成天使輪及 PreA 輪融資,投資方包括英諾天使、元禾璞華、複星創富、臨港科創和光遠和聲。公司成立當年産生商用銷售,業務收入每年翻番。