7月3日—5日,2025第九屆集微半導體大會在上海張江科學會堂盛大召開。本屆大會以“張江論劍 共贏浦東 芯鏈全球”為主題,吸引了全球半導體產業領袖、技術專家和企業家齊聚一堂,共商行業發展大計。
在7月4日上午舉辦的集微EDA IP工業軟件論壇上,湖北九同方微電子有限公司(簡稱:九同方)首席算法架構師賈平昊博士發表了題為《跨尺度電磁仿真解決方案》的主題演講,系統展示了公司在電磁仿真領域的最新突破。該方案融合了自適應網格技術、分布式計算架構和全流程覆蓋能力三大創新技術,能夠實現從納米級到系統級的無縫仿真,計算效率大幅提升,全面支持傳統芯片到先進封裝的全鏈條仿真需求。
湖北九同方微電子有限公司首席算法架構師賈平昊
目前,九同方的電磁仿真解決方案已在國內多家領先半導體企業成功應用,為5G基站、AI芯片和自動駕駛系統等戰略新興領域提供了強有力的技術支撐。賈平昊表示:“在后摩爾時代,我們的解決方案已經在3DIC和Chiplet設計領域展現出顯著的技術優勢,幫助客戶突破關鍵瓶頸。”
十多年技術攻堅:從單點突破到全鏈條工具鏈構建
作為中國EDA工具領域的重要創新力量,九同方成立于2011年,由硅谷歸國博士團隊創立,總部位于武漢。經過十余年發展,公司已形成270余人的專業團隊,研發人員占比85%,獲得國家大基金戰略投資。
近年來,九同方的產品研發取得系列突破。2019年與國內Top Fabless公司在射頻電磁EDA工具達成戰略合作;2022年推出國際領先的芯片級仿真工具eWave;2023年完成產品性能對標國際標桿;2024年發布支持化合物半導體和3DIC封裝的新產品,并戰略性收購上海格宇軟件增強技術實力;2025年推出跨尺度電磁仿真解決方案,構建完整工具鏈。
九同方以電磁場仿真平臺為基礎,致力于提供世界級多物理場仿真解決方案,其創新成果曾入選行業“十大革新產品”,推動了中國EDA工具在高端領域的重要突破。
后摩爾時代破局:雙引擎仿真平臺破解三維集成難題
隨著5G通信、人工智能和自動駕駛等技術的快速發展,半導體行業正面臨前所未有的性能挑戰。在后摩爾時代,先進封裝和異質異構集成技術成為突破傳統制程限制的關鍵路徑,這帶來了三個重要轉變:芯片架構從單一裸片向Chiplet發展,制造工藝從同質向異質集成演進,系統連接從平面向立體堆疊轉變。
面對后摩爾時代芯片設計的復雜挑戰,九同方創新性地開發了基于矩量法(MoM)和有限元法(FEM)的雙引擎仿真平臺。該平臺整合了自適應網格、跨尺度仿真和分布式計算三大核心技術,有效解決了芯片-封裝-系統協同仿真中的關鍵技術難題,為三維異質異構集成提供了完整的仿真解決方案。
在產品布局方面,九同方構建了完整的電磁仿真產品矩陣。其旗艦產品eWave采用創新的三維全波求解器,支持從CMOS到GaN等多種工藝平臺,最高仿真頻率達1000GHz;eWave3DIC專注于先進封裝仿真,支持TSV等三維結構的智能建模;系統級平臺eCPS則實現了從芯片到板級的全系統仿真能力。三款產品形成完整的技術閉環,覆蓋芯片設計全流程。
賈平昊在演講中重點闡述了九同方應對Chiplet時代技術挑戰的創新方案。“傳統的單維度仿真方法已經難以滿足先進封裝和異質集成的需求,”他指出,“我們的解決方案通過三大技術創新,專門優化了復雜電磁效應仿真。”
在技術細節方面,賈平昊詳細介紹了九同方獨特的矩量法求解技術。該技術基于電磁理論中的等效原理和歐姆定律,采用分層介質格林函數,實現了導體優先的智能網格剖分,大幅提升計算效率。同時,針對化合物半導體和先進封裝等不同場景,九同方開發了定制化的算法擴展,使其解決方案能夠適應多樣化的工藝需求。
通過實際案例,賈平昊展示了九同方解決方案的卓越性能。其介紹了與國內Top級fab廠合作的一些案例,包括LNA案例、VCO案例和倒裝案例。強調了產品在仿真時間上的優勢,尤其是通過獨特的矩陣壓縮技術,可以在不丟失精度的情況下大幅提升仿真效率。同時,也介紹了eWave3DIC產品的特點及其在封裝結構仿真中的應用。此外,還提到了系統級電磁仿真產品eCPS的發布,及其包含的自適應求解和矩陣分塊并行技術的核心算法,賈平昊強調到:“結合先進的分布式計算架構,我們的并行求解表現出了線性加速比,傳統算法很難做到這一點,而我們就是通過將電磁這種處處有耦合的物理在數值算法上實現了解耦,并且沒有任何近似。”最后,通過一個12層倒裝芯片的案例展示了eCPS的性能,其仿真精度和求解效率均優于友商。
算法創新與生態構建:雙輪驅動國產替代進程
目前,九同方解決方案已通過多家頭部芯片設計公司和晶圓廠的驗證,正在構建完整的國產EDA工具生態。隨著5G、AI等技術的發展,九同方將持續優化創新解決方案,助力中國半導體產業實現技術跨越。
“在國外廠商占據大部分市場份額的領域內創造具有競爭力的產品,九同方依靠高效的、能經得起工程檢驗的算法和豐富的工程經驗。”賈平昊表示,“真正的產品優勢=核心算法+工程經驗”。算法不僅是全流程的解決方案,更要能解決用戶的痛點問題;同時,由于國內電磁仿真類軟件開發產品的生態并不理想,公司吸引了一批具有硬件設計或fab 廠豐富設計經驗的人才,以彌補軟件開發的劣勢。通過完善這兩個方面,公司有信心開發出具有競爭優勢的EDA產品,并期望把握時代機遇。
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