《科创板日报》12月12日报道（记者郭辉）上海集成电路2024年度产业发展论坛暨中国集成电路设计产业展览会（简称：ICCAD）昨天（12月11日）举行。 2024年），中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长魏少军回顾和评估了2024年芯片设计行业的整体发展情况并表示，2024年国内芯片设计行业的销售额预计为6460.4亿元，较2023年增长11.9%。重回两位数高速发展轨道，全球集成电路产品市场占比基本持平正如去年所预期的那样。
魏少军在报告中表示，技术是芯片设计公司生存的基础。我们要不断深化对传统设计技术领域的认识，拓宽、深化、厚实自己的基础，以设计方法论为基础，建立起一整套适合自己产品的流程和方法。同时，我们要加强与制造企业的联系。
“我很高兴看到一些领先的芯片公司已经具备了COT（客户拥有技术）能力。他们与制造代工企业的关系不再是简单的委托关系，而是技术合作伙伴；也有越来越多的制造公司和设计公司建立了新兴的合作关系，有理由相信相互协作、共同进步的模式将成为中国半导体产业发展的主流。”魏少军表示。
“DTCO（设计流程协同优化）为行业发展指明了方向。”魏少军进一步表示，希望国内设计企业能够走出设计流程的框架，与制造企业充分联手，提升产品研发能力。
值得注意的是，DTCO昨日（12月11日）还成为台积电、三星等Fab厂，ARM科技、芯原等IP厂，以及西门子、宏芯美光等EDA厂商的相关负责人。上海集成电路2024产业发展论坛演讲中的核心关键词。
DTCO 方法是什么？当前谈论DTCO有何意义？实际前景如何？对此，《科创板报》采访了业内人士并整理报道。
DTCO概念“大爆”，台积电、三星都在谈论它
台积电（中国）总经理罗振球在演讲中表示，未来半导体技术将通过三个方面实现算力和能源效率的提升。首先是微缩技术，这将能够增加晶体管密度；二是DTCO/STCO（系统技术协作）。优化），主要推动设计与工艺的协同优化；第三，2.5D/3D先进封装和硅片堆叠，进一步实现系统集成。
DTCO 是工艺开发和设计行业之间协作努力的结果。罗振球表示，在芯片微缩过程中，光学技术微缩所占的比例越来越小，而DTCO提供的比例却越来越高。 “在7nm工艺中，DTCO对晶体管微缩率的贡献超过20%。在3nm时，DTCO和光学微缩的贡献率几乎相同。根据这个系统，如果未来光学微缩遇到一定的瓶颈， DTCO可以帮助芯片设计进一步缩小产品尺寸。”
三星半导体代工大中华区总经理宋哲燮在致辞中表示，低能耗、高性能、高带宽是代工在设计和工艺技术方面的三大技术创新追求。为了实现这一目标，三星Foundry有两条技术路线：一是晶体管结构的创新路线；二是晶体管结构的创新路线。另一种是FDSOI的低功耗差异化路线。
不仅如此，宋哲燮表示，三星半导体还有DTCO，即设计和工艺协同优化，进一步优化PPA（功耗、性能、面积）三个方面。首先，在面积方面，三星半导体可以通过DTCO从单元级到块级优化设计，减少芯片面积；其次，在性能方面，通过DTCO，可以优化寄生电阻和电容，减少RC延迟；而在低功耗方面，DTCO可以改进SRAM电路，优化SRAM的Vmin。三星半导体通过与Fabless、EDA、IP甚至设备公司的深入合作，实现了整体工艺改进的目标。
台积电与三星半导体此前在DTCO解决方案上有过里程碑式的合作案例。据了解，三星今年6月宣布将与Synopsys合作优化2nm工艺；台积电还通过DTCO与AMD在2nm节点上进行合作，突破芯片性能和效率等技术瓶颈，缩短开发周期并降低成本。
在大陆市场，DTCO更多是由EDA厂商定义的。
DTCO 通过设计和工艺技术的协作寻求集成优化，以提高性能、功率效率、晶体管密度、产量和成本。在IDM时代，DTCO可以说是一种标准方法论。随后的产业发展分工带来了Fabless和Foundry的成功，使得DTCO概念只存在于一些领先的IDM公司中。
“DTCO其实是一个很古老的概念，第一次听说大概是在四五年前了，今年各大厂商提到它的频率越来越高，因为芯片设计和工具越来越复杂，并且需要从设计的角度出发，对后续流程进行系统的考虑。”一家Chiplet芯片产品公司负责人告诉科创板日报记者，因此，在大陆市场，现在有一些EDA厂商正在定义DTCO工艺方法。
包括晶圆厂在内，产业链上不同的企业对DTCO的理解以及相应的方法和思路都有所不同。
宏芯微纳首席技术官王玉成在论坛演讲中提到，DTCO是工艺演进的重要组成部分，布局布线工具是DTCO的关键一环。
凌烟格芯片科技CEO李红军表示，DTCO技术必须包括两个组成部分：一是工艺监控IP；二是工艺监控IP。二是先进的工艺性能分析软件。 “国内很多优秀的EDA公司都在逐步完善设计流程，但有一个核心问题没有解决，那就是对先进工艺流程的分析和控制不足，软件缺乏流程数据分析的功能”。
板仑电子总裁杨连峰此前表示，2010年公司成立时，就明确了“良率导向设计（DFY）”的理念。经过十多年的发展，DFY已经演变为“设计-工艺协同优化（DTCO）”方法。杨连峰表示，摩尔定律下，工艺平台的进步不断加大了芯片的设计/制造风险和成本为了保证最终产品的性能和良率，业界对EDA/IP的要求也越来越高，其重要性和价值也相应不断提高，DTCO成为必须。
DTCO的本质：等效改进过程
凌烟格芯片科技CEO李红军在接受科创板日报记者采访时表示，DTCO在国内行业的实践还处于起步阶段，因此EDA公司和Fab工厂有不同的解读分别基于工具视角和流程视角。
“但DTCO应该从需求方的角度来理解，即从芯片设计公司的角度来理解。芯片公司最需要的是提高芯片性能和稳定量产良率。只要能解决这两个问题就可以了。”同时，都可以称为DTCO。”李红军说。
台积电认为，从7nm开始，DTCO带来的能效优势才会真正开始显现。不过，在宝伦电子2024年上海集成电路产业发展论坛展位上，其工作人员告诉科创板报记者，从成熟工艺到先进工艺，宝伦电子的EDA工具支持主流Fab工厂。 DTCO方法还适用于不同工艺节点的芯片设计优化。
凌烟阁李红军在台积电拥有20多年的设计流片经验。他告诉科创板日报记者，常规工艺世代更新（如14/12nm到10nm），性能提升15%。 “通过DTCO方法，如果使用得足够好，性能可以一次性提升30%，相当于两代工艺的等效提升。即12nm可以生产出标杆7nm性能的芯片。这也是设计流程协同优化的本质。”
虽然DTCO理念有优势和前景，但前述Chiplet芯片公司人士也表示，“DTCO在实践中实践起来会更加困难。首先，它对EDA工具链的完整性要求更高。其次，新方法将为工程师提供建筑师过去的工作习惯带来了变化和挑战。”
有业内人士认为，中国设计企业缺乏COT/DTCO能力的核心原因是缺乏规模。然而，中国制造和设计市场的增长是显而易见的。除了高端设计和制造的持续强劲需求外，存储器IDM、功率半导体、CIS等Fab或IDM等特种工艺将在未来几年保持快速增长。这些都为DTCO的实施提供了巨大的机遇。市场空间。
随着DTCO方法论越来越流行，半导体设计和制造的重新整合可能预示着新的产业形态的重塑。
（科创板报记者 郭辉）
