TSMC昨(26)日宣布,已順利在開放創新平臺(Open Innovation PlatformTM)上,建構完成28納米設計生態環境,同時客戶采用TSMC開放創新平臺所規劃的28納米新產品設計定案(tapeout)數量已經達到89個。TSMC亦將于美國加州圣地亞哥舉行的年度設計自動化會議(DAC)中,發表包括參考流程12.0版(Reference Flow12.0)、模擬/混合訊號參考流程2.0版(Analog/Mixed Signal Reference Flow2.0)等多項最新的客制化設計工具,強化既有的開放創新平臺設計生態環境。
TSMC28納米設計生態環境已準備就緒,提供包括設計法則檢查(DRC)、布局與電路比較(LVS)及制程設計套件(PDK)的基礎輔助設計;在基礎硅知識產權方面有標準組件庫(standardcelllibraries)及內存編譯程序(memorycompilers);另外,此設計架構亦提供USB、PCI與DDR/LPDDR等標準接口硅知識產權。客戶可經由TSMC-online下載這些設計工具與套件。一直以來,TSMC與電子設計自動化伙伴(EDA)在28納米世代的合作相當緊密,共同追求設計工具的一致性,改善設計結果。目前EDA主要領導廠商Cadence、Synopsys與Mentor運用于28納米芯片上的可制造性設計統一(UnitedDFM)架構便是一個很好的例子。
TSMC參考流程12.0版新增加許多特色:可應用于透過硅基板(siliconinterposer)及硅穿孔(TSV)技術制造生產的二點五維與三維集成電路(2.5-D/3-DICs)、提高28納米以模型為基礎仿真可制造性設計的速度;此參考流程亦可運用在先進電子系統階層設計(ESL),整合TSMC的功率、效能及面積制程技術。另外,此參考流程版本將首次呈現TSMC20納米穿透式雙重曝影設計(Transparent Double Patterning)解決方案,持續累積在創新開放平臺架構下20納米的設計能力。另外,模擬/混合訊號參考流程2.0版本提供先進的多伙伴模擬/混合訊號設計流程,協助處理復雜度與日俱增的28納米制程效能與設計挑戰,并解決在高階可制造性設計(SuperiorDFM)與設計規范限制(RDR)間兼容性及可靠性問題。
TSMC設計暨技術平臺處資深處長侯永清表示:「我們相信客戶能立即運用TSMC28納米先進技術及產能優勢來生產他們的設計;同時,客戶們也能在不久的將來準備向更先進的20納米世代設計邁進。通過與電子自動化設計廠商和硅知識產權伙伴間的緊密合作,TSMC已經建構了一個完備且穩固的28納米設計生態系統,成功地協助客戶達成產品設計的目標。此外,參考流程12.0版及模擬/混合訊號參考流程2.0版的推出亦能解決應用于下一世代28納米與20納米設計上所面臨的關鍵瓶頸。」
DAC大會上的新技術與設計方案
參考流程12.0版及20納米穿透式雙重曝影
隨著半導體制程技術向前推進,金屬導線厚度愈來愈小,目前微影曝光系統的曝影能力已無法因應20納米制程技術發展。然而,雙重曝影(doublepatterning)這項關鍵技術,使得現行微影技術能夠克服成像分辨率的極限,且毋需使用尚未驗證的極紫外光(EUV)微影技術。TSMC的穿透式雙重曝影解決方案讓系統及芯片設計廠商得以順利邁入20納米技術,且毋需調整目前的設計方法或參考流程。此項技術已提供給EDA合作伙伴進行相關產品及服務開發,并已經通過驗證準備上市。 2.5-D硅基板
基本上2.5D芯片的設計是由硅基板將多層芯片整合起來,此硅基板可應用于不同的技術。參考流程12.0版在平面規劃(floorplanning)、配置與繞線(Place&Route)、電阻壓降(IR-drop)及熱分析(thermalanalysis)上具備新的設計能力,可同時應用于多個制程及2.5D芯片測試設計。
28納米功率、效能及DFM設計的強化
在精細幾何技術上,電線及通道電阻的時序降低日益明顯。參考流程12.0版推出強化繞線的方法:將通道數量減到最小、改變繞線布局、或將電線加寬以減輕電線與通道電阻的沖擊。漏電流增加是因為在28納米制程上的臨界電壓(thresholdvoltage)與閘極氧化層(gateOxide)厚度增加。多模多角(multi-modemulti-corner)的漏電優化可提供不同的電壓選擇與門極偏壓庫,讓設計者更有效的減少漏電。最后,為了盡量縮短28納米熱點檢查及修正的設計時間,DFM數據套件(DDK)加入一具新的「熱點過濾引擎」以提高model-based可制造性設計分析的速度。
模擬/混合訊號參考流程2.0版
當設計廠商客制化28納米芯片時,模擬/混合訊號參考流程2.0版能幫助確保DFM與RDR之間的兼容性。此參考流程提供正確的設計結構及選擇設定以使用TSMC的PDK與DFM。此外,TSMC將累積所學的可靠性與生態系統伙伴合作,共同推出新穎的方法濾除可能的缺陷。TSMC和二十一家開放創新平臺生態系統伙伴將連手展示參考流程12.0版及模擬/混合訊號參考流程2.0版的特性與優點。
射頻參考設計套件3.0版
TSMC將推出最新的射頻設計套件(RFRDK3.0)給射頻設計廠商使用,該設計套件內建先進的硅相關60GHz毫米波設計套件,也提供客戶創新的方法,透過電磁模擬使用自行選擇的電感器進行設計。
關于開放創新平臺
OIP系在芯片設計產業、TSMC設計生態系統合作伙伴以及TSMC的硅知識產權、芯片設計與可制造性設計服務、制程技術以及后段封裝測試服務之間加速實時創新。它擁有多個互通的設計生態系統接口以及由TSMC與合作伙伴協同開發出的構成要素,這些構成要素系由TSMC主動發起或提供支持。透過這些接口以及基本組件,可以更有效率地加速整個半導體產業供應鏈每個環節的創新,并促使整個產業得以創造及分享更多的價值。此外,TSMC的AAA-主動精準保證機制(Active Accuracy Assurance Initiative)是開放創新平臺中的另一重要關鍵,能夠確保上述接口及基本組件的精確度及質量。
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