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臺積電聯合EDA仿真廠商能帶來ADAS芯片的突破?

2017-08-30
關鍵詞: EDA 臺積電 ADAS

  先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistant System),簡稱ADAS,是利用安裝于車上的各式各樣的傳感器, 在第一時間收集車內外的環境數據, 進行靜、動態物體的辨識、偵測與追蹤等技術上的處理, 從而能夠讓駕駛者在最快的時間察覺可能發生的危險, 以引起注意和提高安全性的主動安全技術。ADAS 采用的傳感器主要有攝像頭、雷達、激光和超聲波等,可以探測光、熱、壓力或其它用于監測汽車狀態的變量, 通常位于車輛的前后保險杠、側視鏡、駕駛桿內部或者擋風玻璃上。

  先進駕駛輔助系統(ADAS)系統逐步邁向大眾化,ADAS芯片的需求于近年明顯大增。 不過,相較于手機芯片,其可靠度的影響,將直接攸關到駕駛人的生死。有鑒于此,臺積電目前正積極與EDA仿真仿真軟件商安硅思(Ansys)展開合作,透過仿真仿真分析的協助,奈米制程中,再細小的線徑與噪聲信息,都可順利掌握,這樣的軟件特性,也就進而有助于芯片可靠度的提升。

  Ansys全球半導體事業部總經理暨副總裁John Lee表示,以往的芯片,若在手機上出了問題,用戶會明顯感受到不方便,但并沒有太大的危險。 但如今有越來越多服務,是透過與云端相連的裝置來提供,像是與Google Map相連的無人車、自駕車,這些內建在汽車裝置中的芯片,一旦出了問題,其結果將會是很危險,甚至是致命的,因此對可靠度的要求,也將進而提高許多。 目前臺積電已針對可靠度做了一項流程,要求芯片得在極端的環境下,具備可運行多年的等級可靠度。

  臺積電在日前Ansys主辦的年度半導體IC設計驗證研討會中宣布,Ansys與臺積電將針對該汽車可靠度強化流程(Automotive Reliability Enhancement Flow)進行合作。 在該項流程中,Ansys目前是臺積電的唯一合作伙伴。

  對此,John Lee進一步表示,為達到ADAS芯片,使用16或7奈米制程是必然趨勢,而在制程的事件處理節點(Event Process Node)上,其功耗是十分低的,在這樣的情況下,任何種類的噪聲(Noise),都會有很大的放大效果。 若能讓芯片與封裝制程分別或一起進行仿真仿真技術的分析,半導體的電流與功耗狀態,將可順利掌握。 從芯片的早期設計,到簽核(Sign-off)階段,如凸塊置放、封裝L、芯片的Di/Dt等,都有機會用到仿真仿真技術。

  Ansys臺灣區總經理童承方表示,因7奈米制程的電壓容忍度(供應電壓)很小,因此電壓可以波動的幅度也很小。 晶圓制造商為了讓芯片能放置非常多的晶體,放置的面積變得越來越細小,但其仍必須有足夠的電流來供應給每一個晶體管運作。 此時,若沒有仿真仿真軟件來協助,線徑要做到多細的程度,將會是不得而知的,做得過細會燒掉,做得過粗則會讓電流流的時間太慢,而導致晶體管無法在時間內達到順利的運作。 在仿真此一線徑上,首先的數據會是由IC設計廠商的開發工具中產生,Ansys再進而將這些數據放置到仿真的軟件當中,進行仿真分析。

  童承方指出,基本上來說,當制程的奈米越小,對仿真仿真的需求就會越高,仿真的項目也會越來越多,舉例而言,在28奈米制程上,約僅須仿真1~2項,但到了7奈米制程,則提升到了10項左右。 雖然仿真軟件與一般軟件相比,成本確實不低,不過制造商若將得開模制造好幾百個樣品,并且不斷重修后的時間與費用成本進行相比,便會發現仿真軟件的投資報酬率是很高的。


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