晶片設計的「寒武紀大爆發」:EDA三巨頭聯手台積電佈局未來

在台積電(TSMC)年度OIP生態系論壇上,產業風向標清晰指向了兩大核心:人工智慧(AI)與Chiplet(芯粒)。這不再是簡單的技術堆砌,而是預示著一場深刻的產業變革。當晶片設計本身開始依賴AI大腦,當製造晶片如同搭積木一樣靈活,我們正站在一個怎樣的技術奇點之上?這背後隱藏的「新摩爾定律」又是什麼?

晶片半導體軍迷電路拆解AI技術美好世界Linux風向標


AI與Chiplet:半導體未來的雙螺旋

AI驅動AI:當設計工具擁有了大腦

我們正進入一個奇特的回饋循環:為了運行更強大的AI模型,我們需要更強大的AI晶片;而要設計出這些前所未有、極其複雜的晶片,我們反過來又需要AI的輔助。在台積電OIP 2025大會上,EDA三巨頭(Cadence、Siemens EDA、Synopsys)與台積電的合作,完美詮釋了這個趨勢。

• Cadence 展示了其在台積電N2製程節點上的AI驅動設計解決方案,能夠自動修復設計規則檢查(DRC)中的錯誤,極大提升了AI晶片的開發效率和PPA(功耗、性能、面積)表現。

  • • Siemens EDA 的Calibre Vision AI軟體,則利用AI對DRC違規進行智慧分析和排序,讓工程師能優先解決最關鍵的問題,顯著提高了調試效率。
  • • Synopsys 則與台積電合作,為光子積體電路(Photonic IC)打造了一個AI優化的設計流程,這對於解決未來多Die設計中的資料傳輸和散熱瓶頸至關重要。

本質上,EDA工具正在從單純的「畫圖軟體」進化為擁有自主優化能力的「智慧設計夥伴」。 AI不再只是晶片要服務的目標,更成為了創造自身的設計手段。


樂高式創新:Chiplet如何重塑晶片版圖

如果說AI為晶片設計注入了“靈魂”,那麼Chiplet技術則重塑了晶片的“肉體”。隨著摩爾定律趨近物理極限,單晶片整合所有功能的SoC(System-on-Chip)模式成本越來越高、難度越來越大。 Chiplet,這種「化整為零,再聚零為整」的理念應運而生。

它允許將不同製程、不同功能的「小晶片」(Die)像樂高積木一樣,透過先進的封裝技術拼接在一起,構成一個功能強大的系統。這不僅降低了成本、提高了良率,也帶來了前所未有的設計彈性。

台積電的 3DFabric 平台正是這一趨勢的物理載體,它提供了包括 SoIC(系統整合晶片)、CoWoS(基板上晶圓上晶片封裝)等多種3D堆疊和先進封裝技術。而EDA廠商們則提供了實現這一切的「黏合劑」:

• Cadence 的3D-IC解決方案全面支援台積電的N3、N2乃至A16製程節點,處理多Chiplet間的連接與分析。

  • • Siemens EDA 針對台積電的COUPE技術提供了完整的設計流程,並利用其熱分析軟體確保3D堆疊晶片的「冷靜」。
  • • Synopsys 的3DIC Compiler平台則大放異彩,它能自動化處理複雜的UCIe(一種Chiplet互聯標準)佈線,並支援台積電的SoIC-X技術。
「 核心觀點」AI 提供了算力需求的目標(大腦),Chiplet 提供了物理實現的路徑(身體),而新一代的EDA 工具,則成為了連接兩者的、擁有自我進化能力的神經網路。(AI芯時代)