隨著半導(dǎo)體工藝的持續(xù)演進(jìn)，作為連接IC設(shè)計(jì)公司、代工廠與EDA公司的橋梁，工藝設(shè)計(jì)套件（PDK）日趨復(fù)雜，其開發(fā)周期隨之變長(zhǎng)，驗(yàn)證難度增大。PDK的開發(fā)驗(yàn)證效率與質(zhì)量正成為制約芯片創(chuàng)新的“隱形瓶頸”，影響芯片設(shè)計(jì)的效率、品質(zhì)乃至全流程開發(fā)周期。因此，亟需一套完善的開發(fā)驗(yàn)證系統(tǒng)來提高開發(fā)效率，保障其準(zhǔn)確性與可靠性。

針對(duì)于此，國(guó)微芯推出了自主研發(fā)的芯天成?PDK自動(dòng)化開發(fā)驗(yàn)證工具——EssePDK。該工具基于深厚行業(yè)經(jīng)驗(yàn)形成的方法論，直擊PDK開發(fā)驗(yàn)證效率與質(zhì)量方面的痛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)PDK自動(dòng)化開發(fā)與驗(yàn)證，幫助國(guó)內(nèi)晶圓代工廠構(gòu)建一套高效且精確的標(biāo)準(zhǔn)化PDK開發(fā)驗(yàn)證體系。

一、痛點(diǎn)鎖定：PDK開發(fā)驗(yàn)證瓶頸

在國(guó)內(nèi)先進(jìn)工藝中，PDK 開發(fā)驗(yàn)證面臨的多重挑戰(zhàn)：

1、質(zhì)量挑戰(zhàn)：半導(dǎo)體工藝向 7nm 及以下節(jié)點(diǎn)升級(jí)，帶來設(shè)計(jì)檢查規(guī)則激增、器件結(jié)構(gòu)與參數(shù)復(fù)雜化。傳統(tǒng) PDK 驗(yàn)證方式在復(fù)雜規(guī)則下局限性凸顯，出錯(cuò)率與漏檢率高。

2、經(jīng)驗(yàn)傳承：PDK 工程師經(jīng)驗(yàn)源于大量實(shí)踐與工藝數(shù)據(jù)分析，但因不同工藝節(jié)點(diǎn)、廠商的工藝特點(diǎn)差異顯著，項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)難以遷移。且隱性知識(shí)缺乏結(jié)構(gòu)化沉淀，經(jīng)驗(yàn)傳承依賴個(gè)體而非標(biāo)準(zhǔn)化流程，導(dǎo)致團(tuán)隊(duì)技術(shù)能力易隨人員流動(dòng)斷層，新工藝開發(fā)效率受重復(fù)試錯(cuò)成本制約。同時(shí)，國(guó)內(nèi)跨學(xué)科人才供應(yīng)不足，加之企業(yè)培養(yǎng)與留存機(jī)制不健全，使得 PDK 開發(fā)驗(yàn)證所需的復(fù)合型人才尤為緊缺，這一現(xiàn)狀進(jìn)一步加劇了經(jīng)驗(yàn)傳承的困境，從而導(dǎo)致先進(jìn)工藝迭代速度滯后。

質(zhì)量隱患、經(jīng)驗(yàn)傳承難題與人才缺口的疊加，不僅讓 PDK 開發(fā)驗(yàn)證周期不斷拉長(zhǎng)，更制約了先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)的落地速度，延緩自主可控生態(tài)的構(gòu)建進(jìn)程。

二、破局之道——全鏈路破解PDK開發(fā)驗(yàn)證困局

（一）技術(shù)研新————全流程PDK開發(fā)驗(yàn)證體系

面對(duì)以上挑戰(zhàn)，國(guó)微芯PDK自動(dòng)化開發(fā)驗(yàn)證工具EssePDK，提供了一套功能覆蓋完整、自動(dòng)化程度高、更加智能化的完整PDK開發(fā)驗(yàn)證解決方案。

1、高質(zhì)量的簽核驗(yàn)證系統(tǒng)：針對(duì)PDK內(nèi)各個(gè)組件配置簽核驗(yàn)證系統(tǒng)，覆蓋DRC/LVS/DFM/Pcell/PEX；獨(dú)特的閉環(huán)驗(yàn)證模式，參數(shù)化驗(yàn)證庫(kù)建立，并行任務(wù)驗(yàn)證，結(jié)合動(dòng)態(tài)覆蓋率檢查機(jī)制，避免漏檢，并提供驗(yàn)證覆蓋率報(bào)告。

2、完整的PDK 流程把控: 支持PDK不同組件間(LVS/PEX、DFM/DRC/LVS、PCELL/DRC/LVS、PCELL/LVS/PEX/Model)的流程驗(yàn)證，模擬PDK設(shè)計(jì)使用場(chǎng)景，從Pcell調(diào)用到抽取仿真，保證PDK組件匹配，保證設(shè)計(jì)端工藝導(dǎo)入效率；PEX精度驗(yàn)證，通過double count，topology，RC block等模塊檢查，排除寄生參數(shù)抽取過程中的干擾，保證后仿準(zhǔn)確性。

3、高效率 Pattern 自動(dòng)生成器 : 功能支持DRC/LVS/PCELL/PEX test pattern的自動(dòng)化搭建，大幅提高驗(yàn)證效率；支持GUI與Batch雙模式，輸入標(biāo)準(zhǔn)化CSV文件，一鍵生成天線效應(yīng)、DRC后端連接，LVS Device Top，LDE，Pcell CDF matrix等復(fù)雜測(cè)試圖形；集成覆蓋率評(píng)估系統(tǒng)，預(yù)判規(guī)則盲區(qū)，整體驗(yàn)證效率提升3倍以上。

4、自動(dòng)化代碼生成：支持DRC代碼輔助開發(fā)，基于大量工藝規(guī)則模板庫(kù)，可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換部分設(shè)計(jì)規(guī)則為DRC代碼，兼容業(yè)界主流語法結(jié)構(gòu)。通過參數(shù)化規(guī)則配置實(shí)現(xiàn)代碼快速迭代，開發(fā)效率提升5倍以上。同時(shí)結(jié)合驗(yàn)證pattern實(shí)時(shí)驗(yàn)證，即便新手工程師也能產(chǎn)出高質(zhì)量代碼，可顯著緩解PDK開發(fā)領(lǐng)域人才短缺的困境。支持Pcell代碼輔助開發(fā)，自動(dòng)化生成Pcell 代碼庫(kù)，包括版圖功能代碼、CDF代碼以及部分回調(diào)函數(shù)代碼，進(jìn)而供用戶編譯Pcell庫(kù)或做二次開發(fā)。覆蓋MOS管、電阻、電容等主要器件類型，整體開發(fā)效率可提升5倍以上。

（工具演示DEMO）

（二）應(yīng)用場(chǎng)景：標(biāo)準(zhǔn)化流程賦能全鏈路驗(yàn)證

標(biāo)準(zhǔn)化PDK開發(fā)驗(yàn)證流程：提供PDK組件全流程驗(yàn)證系統(tǒng)、PDK設(shè)計(jì)流程驗(yàn)證系統(tǒng)及驗(yàn)證庫(kù)自動(dòng)生成系統(tǒng)等，用于實(shí)現(xiàn)PDK開發(fā)驗(yàn)證的全面自動(dòng)化。

（三）生態(tài)賦能—— 全周期覆蓋與團(tuán)隊(duì)積淀共筑

1、全生命周期生態(tài)覆蓋：EssePDK完整貫穿PDK從初始開發(fā)、嚴(yán)格驗(yàn)證、用戶部署到后續(xù)迭代維護(hù)的全生命周期，為用戶提供了一個(gè)真正意義上的一站式平臺(tái)。同時(shí)，其驗(yàn)證系統(tǒng)對(duì)齊業(yè)界先進(jìn)流程，達(dá)到一線標(biāo)準(zhǔn)，助力客戶無縫對(duì)接國(guó)際大廠；與國(guó)內(nèi)Foundry聯(lián)合開發(fā)，已成功應(yīng)用于90nm/55nm/40nm/28nm等成熟工藝以及22nm FD-SOI等特色工藝。

2、資深團(tuán)隊(duì)構(gòu)筑生態(tài)基石：EssePDK 開發(fā)團(tuán)隊(duì)核心成員均來自國(guó)內(nèi)頭部代工廠、頭部Fabless 及國(guó)際主流 EDA 廠商，平均擁有超 10 年 PDK 開發(fā)、驗(yàn)證及工藝集成實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。他們將行業(yè)深耕的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為生態(tài)共建的動(dòng)力，通過產(chǎn)品傳遞標(biāo)準(zhǔn)化方法與技術(shù)沉淀，讓技術(shù)經(jīng)驗(yàn)突破個(gè)體局限。

三、協(xié)同謀新：加速PDK開發(fā)驗(yàn)證效能躍升

國(guó)微芯-營(yíng)銷中心總經(jīng)理 鄧金斌：“國(guó)微芯始終以打破PDK開發(fā)驗(yàn)證壁壘為目標(biāo)，EssePDK的迭代升級(jí)離不開與國(guó)內(nèi)Foundry的深度協(xié)同。我們將持續(xù)融合產(chǎn)業(yè)鏈智慧，把跨領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)化工具能力，通過生態(tài)合力縮短PDK開發(fā)驗(yàn)證周期、提升質(zhì)量。未來，愿與設(shè)計(jì)公司、代工廠、EDA 伙伴共建 PDK 自主生態(tài)，讓高效開發(fā)成為芯片創(chuàng)新的助推器，共繪半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自主可控新圖景?！?br/>

芯聯(lián)-研發(fā)總監(jiān) 李宗正：“國(guó)微芯的EssePDK自動(dòng)化開發(fā)驗(yàn)證工具，為我們構(gòu)建高質(zhì)量、高可靠性PDK提供了關(guān)鍵助力。該平臺(tái)功能強(qiáng)大且高度靈活，集成了高質(zhì)量的簽核驗(yàn)證系統(tǒng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧鞒舔?yàn)證以及高效的驗(yàn)證庫(kù)自動(dòng)化搭建功能。這些功能協(xié)同作用，在嚴(yán)格保障PDK交付質(zhì)量的前提下，有效縮短整體開發(fā)周期，實(shí)現(xiàn)了開發(fā)驗(yàn)證效率的顯著躍升。”

國(guó)微芯EssePDK不僅是一套工具，為先進(jìn)工藝PDK開發(fā)驗(yàn)證提供了技術(shù)解決方案，更致力于構(gòu)建國(guó)產(chǎn)PDK開發(fā)驗(yàn)證新生態(tài)，解決了PDK 開發(fā)驗(yàn)證中的質(zhì)量、效率與經(jīng)驗(yàn)傳承難題，是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自主化的核心杠桿。通過縮短50%以上驗(yàn)證時(shí)間、降低人才經(jīng)驗(yàn)依賴、構(gòu)建本土EDA生態(tài)，其意義已超越工具本身，從而推動(dòng)更多設(shè)計(jì)企業(yè)敢于嘗試國(guó)產(chǎn)先進(jìn)工藝，形成“設(shè)計(jì)-驗(yàn)證-制造”的正向循環(huán)。