破局突围:芯片设计研发绕不开的三道隐形门槛
很多人提起相关领域,第一反应就是先进制程、光刻机,好像只要能代工就能出合格的产品。
其实根本不是这么回事。
流片一次几百万上千万砸进去,出来的片子不能用的,一抓一大把。
7nm芯片设计IR Drop热分布云图
上个月在南京紫金山那边跟一个创业团队喝咖啡,创始人把第三版流片的片子拿出来给我看,焊在测试板上,跑了二十分钟,温度上去,核心频率直接掉了三分之一,达不到设计要求。他说前两次流片已经把天使轮和A轮的钱砸进去三分之二,这次再不行,只能解散团队。
谁能想到,问题最后查出来是电源轨的一个微小的布线偏移,导致局部压降超标,这个偏移在DRC规则里是允许的,但是实际工况下就是出问题。这种经验,书本上不会写,只能靠一次一次流片攒。
不过话说回来,很多团队连流一次片的机会都没有,怎么攒经验?
芯片设计全流程EDA工具链路拓扑图
之前听一个做验证的工程师吐槽,他用国产工具跑DRC,全过了,换海外工具跑,出来二十多个违规,不是谁对谁错的问题,是规则的理解和实现的细微差异,这种差异,不到流片出结果你根本发现不了。
别小看这一点差异,足够废掉整个项目。
人才缺口不在数量在匹配度
现在国内相关专业的毕业生每年不少,但是能直接上手做后端物理设计的,太少了。
为什么?学校没有流片资源啊。你在学校做设计,都是用现成的例程跑仿真,根本碰不到实际流片出来的各种奇葩问题。比如说温度梯度对时序的影响,书本上只讲原理,实际设计里,同一个模块放在芯片左上角还是右下角,结果完全不一样,你不流一次片根本不知道这里面的水有多深。
说实话,就算是从海外大厂回来的资深工程师,换一个新工艺节点,照样要踩坑。这行就是手艺,靠经验堆出来的,没有什么天才能一步跳过去。
这几年产学研喊得凶,真正能把企业流片的失败案例开放给高校学生练手,能给学生提供实际流片机会的机构,真没几个。南京这边去年几个高校联合建了中小项目开放流片平台,一年只能容纳不到二十个项目,还是杯水车薪。
现在资本热,很多公司招人才只看背景头衔,不管你会不会解决实际问题,挖一堆专家过来,还是凑不齐一个能跑完全流程的团队,这种事见得太多了。
Chiplet现在是行业普遍看好的方向,确实给我们提供了换道的机会,不用一下子死磕最先进的单片制程,可以把不同工艺的裸片拼起来,单次流片成本降了很多,小团队也能获得试错空间。但是异质集成的互联验证、跨裸片时序协同、整体热设计,又是全新的隐形门槛,同样要踩坑攒经验,不是说换个路线就能直接实现超车。
现在行业里浮躁的氛围还是浓,拿几个公开IP拼一拼做个消费电子的入门芯片,就喊着突破卡脖子,拿融资做营销,风口一过,死一片,钱花了,没留下多少真正的技术积累,挺可惜的。
哪有那么多捷径可走。
每一个坑都要有人踩,每一次失败都要攒经验,一步一步熬出来,才能真正把核心技术握在自己手里。
逻辑对了,不一定能用
前端设计把功能验证跑了无数遍,所有时序路径都满足要求,版图也画完了,一发去流片,回来就出问题。 绝大多数失败,不是逻辑功能写错了,是物理效应层面的问题没兜住。 现在先进节点到了7nm、5nm,导线宽度只有十几个原子直径,信号串扰、电迁移、IR-drop,任何一个没算准,满负载运行十分钟就能出随机错。你根本没法复现,debug要花三五个月,下次流片还要再砸几百万,很多小公司直接就熬死了。
7nm芯片设计IR Drop热分布云图
上个月在南京紫金山那边跟一个创业团队喝咖啡,创始人把第三版流片的片子拿出来给我看,焊在测试板上,跑了二十分钟,温度上去,核心频率直接掉了三分之一,达不到设计要求。他说前两次流片已经把天使轮和A轮的钱砸进去三分之二,这次再不行,只能解散团队。
谁能想到,问题最后查出来是电源轨的一个微小的布线偏移,导致局部压降超标,这个偏移在DRC规则里是允许的,但是实际工况下就是出问题。这种经验,书本上不会写,只能靠一次一次流片攒。
不过话说回来,很多团队连流一次片的机会都没有,怎么攒经验?
EDA工具链里的隐形约束
现在全流程的工具链,核心环节还是被海外厂商垄断,这不是说我们买了授权就能随便用。 人家卖你工具,给你的文档是公开的,默认参数是给大厂的成熟项目优化的,很多针对特定工艺的隐藏调优参数,根本不会写在明面上。你要摸清楚这些参数怎么调,就要靠自己一遍一遍试,试一次就是几百万的流片成本,这个门槛,真不是一般团队跨得过去。 国产EDA这几年进步很快,已经能覆盖大部分设计环节,但是在先进节点的物理验证、signoff环节,还是差了积累。PDK是代工厂出的,针对不同EDA工具的适配细节,很多是靠常年合作磨出来的,不是拿了规则文件就能做对的。
芯片设计全流程EDA工具链路拓扑图
之前听一个做验证的工程师吐槽,他用国产工具跑DRC,全过了,换海外工具跑,出来二十多个违规,不是谁对谁错的问题,是规则的理解和实现的细微差异,这种差异,不到流片出结果你根本发现不了。
别小看这一点差异,足够废掉整个项目。
人才缺口不在数量在匹配度
人才缺口不在数量在匹配度
现在国内相关专业的毕业生每年不少,但是能直接上手做后端物理设计的,太少了。
为什么?学校没有流片资源啊。你在学校做设计,都是用现成的例程跑仿真,根本碰不到实际流片出来的各种奇葩问题。比如说温度梯度对时序的影响,书本上只讲原理,实际设计里,同一个模块放在芯片左上角还是右下角,结果完全不一样,你不流一次片根本不知道这里面的水有多深。
说实话,就算是从海外大厂回来的资深工程师,换一个新工艺节点,照样要踩坑。这行就是手艺,靠经验堆出来的,没有什么天才能一步跳过去。
这几年产学研喊得凶,真正能把企业流片的失败案例开放给高校学生练手,能给学生提供实际流片机会的机构,真没几个。南京这边去年几个高校联合建了中小项目开放流片平台,一年只能容纳不到二十个项目,还是杯水车薪。
现在资本热,很多公司招人才只看背景头衔,不管你会不会解决实际问题,挖一堆专家过来,还是凑不齐一个能跑完全流程的团队,这种事见得太多了。
Chiplet现在是行业普遍看好的方向,确实给我们提供了换道的机会,不用一下子死磕最先进的单片制程,可以把不同工艺的裸片拼起来,单次流片成本降了很多,小团队也能获得试错空间。但是异质集成的互联验证、跨裸片时序协同、整体热设计,又是全新的隐形门槛,同样要踩坑攒经验,不是说换个路线就能直接实现超车。
现在行业里浮躁的氛围还是浓,拿几个公开IP拼一拼做个消费电子的入门芯片,就喊着突破卡脖子,拿融资做营销,风口一过,死一片,钱花了,没留下多少真正的技术积累,挺可惜的。
哪有那么多捷径可走。
每一个坑都要有人踩,每一次失败都要攒经验,一步一步熬出来,才能真正把核心技术握在自己手里。