导读:随着台积电、联电和英特尔(Intel)等半导体制造大厂积极投入16/14奈米FinFET制程研发,EDA业者正大举在FinFET市场攻城掠地。16/14奈米(nm)先进制程电子设计自动化(EDA)市场战火正式点燃。
EDA业者正大举在FinFET市场攻城掠地。随着台积电、联电和英特尔(Intel)等半导体制造大厂积极投入16/14奈米FinFET制程研发,EDA工具开发商也亦步亦趋,并争相发布相应解决方案,以协助IC设计 商克服电晶体结构改变所带来的新挑战,卡位先进制程市场。
16/14奈米(nm)先进制程电子设计自动化(EDA)市场战火正式点燃。相较起28/20奈米制程,16/14奈米以下制程采用的鳍式场效电晶体(FinFET)结构不仅提升晶片设计困难度(图1),更可能拖累产品出货时程,为协助客户能突破FinFET制程设计瓶颈,EDA厂商不约而同发布针对FinFET制程的解决方案,欲于新一波的晶片设计商机中迅速扩大市占。
与平面电晶体结构不同的FinFET制程,将带给IC设计商另一波挑战
例如益华(Cadence)即针对28奈米以下制程及FinFET制程发布版Virtuoso布局(Layout)设计套件,该套件具备电子意识设计(Electrically Aware Design, EAD)功能,可以协助行动装置积体电路(IC)设计商缩短产品设计周期并提高客制IC效能。
新思科技(Synopsys)则是携手联电宣布两家公司的合作已获得初步成果;联电采用新思科技DesignWare逻辑库IP组合和Galaxy实作平台StarRC寄生参数提取工具,成功完成联电个14奈米FinFET制程验证工具设计定案。
益华客制IC与仿真(Simulation)产品管理资深团队总监Wilbur Luo(图2)表示,半导体制程由28奈米演进至16/14奈米FinFET制程的过程中,IC设计商会面临愈来愈严重的电致迁移(Electromigration, EM)问题以及布局依赖效应,加上先进制程设计规则多且复杂,将导致IC设计工程师在设计和验证数十亿电晶体的同时,也面临庞大的上市时程压力。
为协助客户顺利克服FinFET制程挑战,益华发表新Virtuoso设计套件,该套件可针对电致迁移问题,在工程师绘制布局时提出分析及警告,让工程师即时更正其设计;此外,Virtuoso设计套件亦具备在类比设计环境的仿真过程中撷取电流、电压资讯,并传送至布局环境的能力。
另一方面,Virtuoso设计套件可实现部分布局(Partial Layout)功能,亦即工程师可直接在布局设计过程中即时电子化分析、模拟、验证内部连结,以确保其布局架构正确(图2)。该设计功能让工程师减少其设计往返(Iteration)时间,以及避免其晶片过度设计(Over Design),进而导致耗电高、影响晶片效能,及占位空间增加等问题。
在EDA设计工具的帮助下,工程师可在设计周期中提早发现问题并及时解决
Luo指出,博通(Broadcom)已于28奈米制程实际使用Virtuoso布局套件,而其通讯晶片在提高效能表现与缩小尺寸之余,更受惠于Virtuoso部分布局功能,而较上一代晶片缩短30%的设计时程。他认为,未来IC设计商在FinFET制程世代将面临更严峻的挑战,而Virtuoso设计套件的角色也将更加吃重。
另一方面,台积电也宣布将扩大与益华在Virtuoso设计平台上的合作关系,以设计和验证其先进制程矽智财(IP),同时,台积电亦将以SKILL为基础的制程设计套件(PDKs)扩大应用于16奈米制程,以实现Virtuoso设计平台的色彩意识布局(Color-aware Layout)、先进绕线(Advanced Routing)和自动对准(Auto-alignment)等功能。
事实上,不仅台积电在FinFET制程布局上煞费苦心,台湾另一家晶圆代工厂联电,亦已于6月底完成首款14奈米FinFET制程验证工具的设计定案,而新思科技正是协助其设计的重要功臣。