芯片行业即将迎来一个创新之年,这种创新程度是几十年来前所未有的。然而,真正使这一进步时期独一无二的是,需要专注于物理学和真正的设计技能。
系统级芯片(SoC)的平面缩放使设计和验证工具及方法得以在相对线性的路径上成熟发展,但过去几年创造了一个比EDA行业诞生以来更具激烈变革的环境。在过去,关注点通常涉及新工艺技术,这有时会在整个流程中产生连锁反应。设计本质上是渐进式的,尽可能多地借鉴以前的设计。
但缩放不再像以前那样在功耗、性能和面积(PPA)方面带来巨大改进。未来越来越多地涉及异构和垂直缩放通常称为3D-IC,但也包括2.5D这种技术已在一些最先进的数据中心内得到验证。除了这些设计之外,人工智能(AI)将充当推动者,从内部影响工具、方法到流程。此外,功耗和热性能将成为主要的优化目标,多物理场不再仅用于混合信号设计组件。
需求方面也发生了变化。人工智能需要大幅提高计算能力。业界不再满足于性能的渐进式改进,而是专注于根本性的架构变革,以实现数量级的提升。计算能力的提升还需要适当提高内存性能和通信带宽,但芯片和封装受到其散热能力的制约。
Semiconductor Engineering认为,2025年可能是几十年来最令人兴奋的一年。在功耗和散热对计算能力的无限需求的推动下,新的工具、方法和流程将会出现。设计团队将进行重大重组,以应对系统和硅片之间不断扩展的流程,以及对安全和保障(包括数据安全)需求日益增长的担忧。创新周期正在超越典型的设计迭代时间。是德科技(Keysight Technologies)设计和验证业务部总经理Nilesh Kamdar表示:“传统电子解决方案正在失去动力,而即将出现的第一个突破是硅光子学和更多光通信技术。光通信在一定程度上已经很普遍,但随着硅光子的出现,它将开始取代短距离传输。到2025年,光子学解决方案将成为主流,并推动该领域的投资和招聘。半导体代工厂将通过升级的工艺变体进行创新,并帮助推动整个生态系统向前发展。”量子计算。”Keysight(是德科技)的Kamdar说,“这是一个令人兴奋的研究领域,我们已经拥有可以处理一千多个量子比特的量子计算机。随着研究和创新的步伐前进,拥有一万个量子比特的量子计算机只需几年时间。量子研究将扩展到更多国家/地区,尤其是亚洲,因为没有哪个地区愿意将计算优势拱手让给另一个地区。”