《电子技术应用》

台积电联合EDA仿真厂商能带来ADAS芯片的突破?

2017/8/30 23:57:40

  先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistant System),简称ADAS,是利用安装于车上的各式各样的传感器, 在第一时间收集车内外的环境数据, 进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理, 从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险, 以引起注意和提高安全性的主动安全技术。ADAS 采用的传感器主要有摄像头、雷达、激光和超声波等,可以探测光、热、压力或其它用于监测汽车状态的变量, 通常位于车辆的前后保险杠、侧视镜、驾驶杆内部或者挡风玻璃上。

  先进驾驶辅助系统(ADAS)系统逐步迈向大众化,ADAS芯片的需求于近年明显大增。 不过,相较于手机芯片,其可靠度的影响,将直接攸关到驾驶人的生死。有鉴于此,台积电目前正积极与EDA仿真仿真软件商安硅思(Ansys)展开合作,透过仿真仿真分析的协助,奈米制程中,再细小的线径与噪声信息,都可顺利掌握,这样的软件特性,也就进而有助于芯片可靠度的提升。

  Ansys全球半导体事业部总经理暨副总裁John Lee表示,以往的芯片,若在手机上出了问题,用户会明显感受到不方便,但并没有太大的危险。 但如今有越来越多服务,是透过与云端相连的装置来提供,像是与Google Map相连的无人车、自驾车,这些内建在汽车装置中的芯片,一旦出了问题,其结果将会是很危险,甚至是致命的,因此对可靠度的要求,也将进而提高许多。 目前台积电已针对可靠度做了一项流程,要求芯片得在极端的环境下,具备可运行多年的等级可靠度。

  台积电在日前Ansys主办的年度半导体IC设计验证研讨会中宣布,Ansys与台积电将针对该汽车可靠度强化流程(Automotive Reliability Enhancement Flow)进行合作。 在该项流程中,Ansys目前是台积电的唯一合作伙伴。

  对此,John Lee进一步表示,为达到ADAS芯片,使用16或7奈米制程是必然趋势,而在制程的事件处理节点(Event Process Node)上,其功耗是十分低的,在这样的情况下,任何种类的噪声(Noise),都会有很大的放大效果。 若能让芯片与封装制程分别或一起进行仿真仿真技术的分析,半导体的电流与功耗状态,将可顺利掌握。 从芯片的早期设计,到签核(Sign-off)阶段,如凸块置放、封装L、芯片的Di/Dt等,都有机会用到仿真仿真技术。

  Ansys台湾区总经理童承方表示,因7奈米制程的电压容忍度(供应电压)很小,因此电压可以波动的幅度也很小。 晶圆制造商为了让芯片能放置非常多的晶体,放置的面积变得越来越细小,但其仍必须有足够的电流来供应给每一个晶体管运作。 此时,若没有仿真仿真软件来协助,线径要做到多细的程度,将会是不得而知的,做得过细会烧掉,做得过粗则会让电流流的时间太慢,而导致晶体管无法在时间内达到顺利的运作。 在仿真此一线径上,首先的数据会是由IC设计厂商的开发工具中产生,Ansys再进而将这些数据放置到仿真的软件当中,进行仿真分析。

  童承方指出,基本上来说,当制程的奈米越小,对仿真仿真的需求就会越高,仿真的项目也会越来越多,举例而言,在28奈米制程上,约仅须仿真1~2项,但到了7奈米制程,则提升到了10项左右。 虽然仿真软件与一般软件相比,成本确实不低,不过制造商若将得开模制造好几百个样品,并且不断重修后的时间与费用成本进行相比,便会发现仿真软件的投资报酬率是很高的。


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