行业解决方案

Chiplet 先进封装解决方案


贯通芯片—封装—载板的跨层级协同设计与分析链路,
解决AI时代高速互连、带宽瓶颈与功耗密度
带来的先进封装设计挑战

 

行业概述

人工智能时代,高性能计算需求持续指数级攀升。与此同时,摩尔定律逼近物理极限,晶体管微缩的性能提升边际效益不断下降。传统单芯片(SoC)设计在功耗、面积与成本的约束下,难以满足人工智能时代对计算密度、内存带宽及能效的严苛要求。

这一背景下,Chiplet先进封装技术通过异构集成与三维堆叠,为算力持续进化打开了全新路径——它能够将不同制程、不同功能模块的芯片垂直整合,实现系统小型化与性能跃升。同时,HBM3/4等新一代高带宽存储接口在先进封装中的普及显著提升了数据吞吐能力;而 CPO(Co-Packaged Optics)等高速光互连方案,则为 AI服务器和数据中心提供了低延迟、超高带宽的革命性通信通道。这些前沿技术正在成为驱动先进封装加速落地的关键力量,引领芯片设计范式从单芯片优化走向“芯片—系统协同”的新阶段。

这一行业趋势下,传统 EDA 设计流程面临前所未有的挑战。

1、多 Chiplet 与 HBM3/4等高速接口的引入,使信号完整性与电源完整性问题呈数量级增长;更高的工作频率与功耗密度要求在设计早期进行跨芯片的精确仿真与优化,否则极易在流片后暴露性能瓶颈。

2、2.5D/3D 先进封装与 CPO等高密度光电互连技术显著推高了布线复杂度和互连密度,高速差分走线间的电磁干扰、封装内部的热堆积以及材料应力失配,都对现有设计工具的精度和求解速度提出更高要求。

3、芯片与封装之间协同设计能力不足,热、应力、电磁等多物理场效应无法在同一平台中统一分析,是传统 EDA难以突破的瓶颈。

针对上述挑战,芯和半导体基于自主研发的 Chiplet先进封装设计平台,构建了覆盖多芯片异构集成全流程的解决方案,贯通芯片、载板到封装的跨层级协同设计与分析链路。

其核心突破在于多物理场协同仿真能力:不仅支持大规模数据通道的互连分析、信号完整性与电源完整性分析,还将电—热—应力等多物理场仿真深度整合,实现系统级性能与可靠性的闭环优化。

这一设计方法学直击 Chiplet设计的核心痛点——将传统割裂的芯片设计与封装仿真路径升级为系统驱动的协同流程(STCO),显著降低设计迭代成本,加速产品上市进程。

 

解决方案

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产品及功能亮点

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设计场景

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