臺積電第16屆OIP生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)推動半導(dǎo)體創(chuàng)新

逍遙設(shè)計自動化 · 發(fā)表于 2024-9-30 08:01:00

引言
臺灣積體電路制造股份有限公司（臺積電）處于技術(shù)進(jìn)步的最前沿。本文簡要探討臺積電的開放創(chuàng)新平臺（OIP）生態(tài)系統(tǒng)論壇、其在半導(dǎo)體領(lǐng)域的重要性，以及芯片設(shè)計和制造工藝的最新發(fā)展[1]。

了解OIP生態(tài)系統(tǒng)
臺積電的OIP生態(tài)系統(tǒng)論壇現(xiàn)已進(jìn)入第16個年頭，代表了半導(dǎo)體行業(yè)合作的巔峰。雖然正式名稱"大聯(lián)盟"是由張忠謀博士命名的，但OIP的實(shí)際創(chuàng)建者是侯永清博士。這個生態(tài)系統(tǒng)的根源可以追溯到20多年前，當(dāng)時臺積電就開始與電子設(shè)計自動化（EDA）和知識產(chǎn)權(quán)（IP）公司建立密切關(guān)系。

OIP的優(yōu)勢在于其全面的設(shè)計實(shí)現(xiàn)和硅驗(yàn)證方法。包括參考流程、設(shè)計工具和覆蓋整個芯片開發(fā)過程的協(xié)作努力。這個生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為半導(dǎo)體史上最大、最強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)，為競爭對手設(shè)立了一個難以復(fù)制的標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵參與者及其角色
OIP的核心是臺積電以客戶為中心的方法。生態(tài)系統(tǒng)的繁榮依賴于各種利益相關(guān)者的貢獻(xiàn)：

臺積電：提供先進(jìn)的工藝技術(shù)和制造能力。

EDA公司：提供芯片開發(fā)必需的設(shè)計工具和軟件。

IP供應(yīng)商：提供可重用的設(shè)計組件，加速芯片設(shè)計。

客戶：利用生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造創(chuàng)新的半導(dǎo)體產(chǎn)品。
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這些參與者之間的協(xié)同作用，加上臺積電持續(xù)的成功，推動了生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展，使之成為競爭對手難以追趕的目標(biāo)。
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先進(jìn)技術(shù)路線圖
臺積電的技術(shù)路線圖繼續(xù)推動半導(dǎo)體制造的邊界，對創(chuàng)新的承諾在其最新的工藝節(jié)點(diǎn)中顯而易見：
1. N3 FinFlex：這項(xiàng)技術(shù)展示了設(shè)計-技術(shù)協(xié)同優(yōu)化（DTCO）的威力�？蛻粽诮�(jīng)歷顯著的改進(jìn)：

功耗降低8%至20%

邏輯密度提高6%至38%

2. N2 NanoFlex：下一代節(jié)點(diǎn)承諾帶來更大的進(jìn)步，早期DTCO結(jié)果顯示在各項(xiàng)指標(biāo)上的改進(jìn)范圍為11%至30%。

3. A16超級功率軌（SPR）：這項(xiàng)即將推出的技術(shù)有望在芯片性能和效率方面帶來進(jìn)一步的提升。

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3D IC設(shè)計和封裝
隨著摩爾定律面臨物理限制，臺積電正大力投資先進(jìn)封裝技術(shù)：

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CoWoS（晶圓上芯片上基板）
這種先進(jìn)的封裝解決方案正在獲得顯著的發(fā)展：

預(yù)計到2024年底將有超過150個流片

超過25家不同公司使用該技術(shù)

臺積電計劃到2026年底將CoWoS產(chǎn)能提高到2023年水平的四倍

3D IC設(shè)計和先進(jìn)封裝的興起為性能提升和系統(tǒng)集成開辟了新途徑，使其成為當(dāng)今半導(dǎo)體行業(yè)最令人興奮的領(lǐng)域之一。

DTCO：連接設(shè)計和制造
設(shè)計-技術(shù)協(xié)同優(yōu)化（DTCO）已成為先進(jìn)節(jié)點(diǎn)開發(fā)中的關(guān)鍵方法。DTCO于2022年左右首次引入，代表了芯片設(shè)計和工藝技術(shù)優(yōu)化的融合。臺積電與客戶和EDA合作伙伴的緊密關(guān)系使DTCO的有效實(shí)施成為可能，帶來了切實(shí)的好處：

提高能源效率

改善邏輯密度

優(yōu)化各種芯片配置的性能

DTCO的成功強(qiáng)調(diào)了晶圓廠、設(shè)計師和工具提供商之間密切合作在推動半導(dǎo)體技術(shù)邊界方面的重要性。

行業(yè)影響和客戶評價
臺積電的生態(tài)系統(tǒng)和先進(jìn)技術(shù)對其客戶成功的影響顯而易見。例如，亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（AWS）利用臺積電的解決方案開發(fā)其定制芯片：

"我們與臺積電在AWS設(shè)計的Nitro、Graviton、Trainium和Inferentia芯片的先進(jìn)硅解決方案方面的合作使我們能夠推動先進(jìn)工藝和封裝技術(shù)的邊界，為我們的客戶提供在AWS上運(yùn)行的幾乎任何工作負(fù)載的最佳性價比。" - Gary Szilagyi，AWS Annapurna Labs副總裁

這一評價突出了臺積電生態(tài)系統(tǒng)的實(shí)際好處，使客戶能夠創(chuàng)新并將尖端產(chǎn)品推向市場。

展望未來
隨著半導(dǎo)體行業(yè)的不斷發(fā)展，臺積電的OIP生態(tài)系統(tǒng)仍然處于創(chuàng)新的最前沿。先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)、3D IC設(shè)計能力和協(xié)作生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)合使臺積電及其合作伙伴能夠滿足人工智能、高性能計算和其他新興技術(shù)的不斷增長的需求。

OIP生態(tài)系統(tǒng)的成功證明了協(xié)作在推動技術(shù)進(jìn)步方面的力量，臺積電及其生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴正在引領(lǐng)塑造明天的數(shù)字景觀。

參考文獻(xiàn)
[1]https://semiwiki.com/semiconductor-manufacturers/tsmc/349391-tsmc-16th-oip-ecosystem-forum-first-thoughts/

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深圳逍遙科技有限公司（Latitude Design Automation Inc.）是一家專注于半導(dǎo)體芯片設(shè)計自動化（EDA）的高科技軟件公司。我們自主開發(fā)特色工藝芯片設(shè)計和仿真軟件，提供成熟的設(shè)計解決方案如PIC Studio、MEMS Studio和Meta Studio，分別針對光電芯片、微機(jī)電系統(tǒng)、超透鏡的設(shè)計與仿真。我們提供特色工藝的半導(dǎo)體芯片集成電路版圖、IP和PDK工程服務(wù)，廣泛服務(wù)于光通訊、光計算、光量子通信和微納光子器件領(lǐng)域的頭部客戶。逍遙科技與國內(nèi)外晶圓代工廠及硅光/MEMS中試線合作，推動特色工藝半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，致力于為客戶提供前沿技術(shù)與服務(wù)。

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