隨著Chiplet技術(shù)成為異構(gòu)集成的主流方案,UCIe(Universal Chiplet Interconnect Express)接口的信號完整性成為制約系統(tǒng)性能的關(guān)鍵瓶頸。本文提出一種基于多物理場仿真的信號完整性優(yōu)化方法,通過全波電磁仿真提取UCIe接口的S參數(shù),結(jié)合時(shí)域眼圖分析評估通道性能。實(shí)驗(yàn)表明,該方法使UCIe通道的插入損耗降低22%,眼圖張開度提升35%,誤碼率(BER)優(yōu)于10^-15,為3nm及以下制程Chiplet設(shè)計(jì)提供可靠保障。
隨著量子比特保真度突破99.9%,量子計(jì)算正從實(shí)驗(yàn)室走向工程化應(yīng)用。本文提出一種基于量子計(jì)算的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)算法框架,聚焦量子糾錯(cuò)電路綜合與門映射優(yōu)化兩大核心問題。通過量子退火算法實(shí)現(xiàn)表面碼(Surface Code)穩(wěn)定器電路的拓?fù)鋬?yōu)化,結(jié)合變分量子本征求解器(VQE)進(jìn)行門級映射的能耗最小化。實(shí)驗(yàn)表明,該方法使糾錯(cuò)電路的量子比特開銷降低27%,門操作深度減少18%,為大規(guī)模量子芯片設(shè)計(jì)提供新范式。
隨著全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈復(fù)雜化,硬件木馬(Hardware Trojan)已成為威脅芯片安全的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)。本文提出一種基于形式化驗(yàn)證的多層硬件木馬檢測框架,覆蓋寄存器傳輸級(RTL)、門級網(wǎng)表(Gate-Level Netlist)及物理版圖(Layout)三個(gè)階段,通過屬性驗(yàn)證、等價(jià)性檢查和電磁特征分析構(gòu)建縱深防御體系。實(shí)驗(yàn)表明,該方法可檢測出尺寸小于0.01%的觸發(fā)式木馬,誤報(bào)率低于0.5%,且對設(shè)計(jì)周期影響小于15%。
隨著光電子集成系統(tǒng)向100Gbps+速率和CMOS兼容工藝演進(jìn),傳統(tǒng)光電協(xié)同設(shè)計(jì)方法面臨信號完整性、時(shí)序同步及多物理場耦合等挑戰(zhàn)。本文提出一種基于混合模式網(wǎng)絡(luò)的光電聯(lián)合仿真引擎,通過構(gòu)建光端口雙向傳輸模型(Bidirectional Optical-Electrical Port, BOEP),實(shí)現(xiàn)電-光-電轉(zhuǎn)換全鏈路的高精度建模。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明,該模型在100GHz帶寬內(nèi)信號幅度誤差
隨著汽車電子、航空航天等安全關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)呻娐房煽啃砸蟮奶嵘?,抗單粒子翻轉(zhuǎn)(SEU)技術(shù)成為設(shè)計(jì)焦點(diǎn)。本文提出一種基于三模冗余(TMR)與糾錯(cuò)碼(EDAC)的混合加固方案,通過RTL級建模實(shí)現(xiàn)高可靠單元庫設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)表明,該方案可使電路SEU容錯(cuò)率提升至99.9999%,同時(shí)面積開銷控制在2.3倍以內(nèi)。通過Verilog硬件描述語言與糾錯(cuò)碼算法的協(xié)同優(yōu)化,本文為安全關(guān)鍵系統(tǒng)提供了從單元級到系統(tǒng)級的抗輻射加固解決方案。
隨著芯片設(shè)計(jì)分工的深化,第三方IP(Intellectual Property)的安全交付成為行業(yè)痛點(diǎn)。傳統(tǒng)IP保護(hù)方案依賴黑盒封裝或物理隔離,存在逆向工程風(fēng)險(xiǎn)與協(xié)作效率低下的問題。本文提出一種基于同態(tài)加密(Homomorphic Encryption, HE)的云上IP交付方案,通過支持加密域計(jì)算的同態(tài)加密技術(shù),實(shí)現(xiàn)第三方IP在云端的安全集成與驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)表明,該方案可使IP集成周期縮短60%,同時(shí)保證設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)在加密狀態(tài)下完成功能驗(yàn)證與性能評估。通過結(jié)合CKKS全同態(tài)加密與云原生架構(gòu),本文為超大規(guī)模SoC設(shè)計(jì)提供了安全、高效的IP協(xié)作范式。
隨著芯片設(shè)計(jì)規(guī)模突破百億晶體管,傳統(tǒng)單機(jī)EDA工具面臨計(jì)算資源瓶頸與仿真效率低下的問題。本文提出一種基于云原生架構(gòu)的EDA彈性調(diào)度算法,通過動(dòng)態(tài)任務(wù)分片與負(fù)載均衡技術(shù),在AWS云平臺上實(shí)現(xiàn)分布式仿真加速。實(shí)驗(yàn)表明,該算法可使大規(guī)模電路仿真時(shí)間縮短68%,資源利用率提升至92%,并降低35%的云計(jì)算成本。通過結(jié)合Kubernetes容器編排與強(qiáng)化學(xué)習(xí)調(diào)度策略,本文為超大規(guī)模集成電路(VLSI)設(shè)計(jì)提供了可擴(kuò)展的云端仿真解決方案。
隨著芯片規(guī)模突破百億晶體管,傳統(tǒng)可測試性設(shè)計(jì)(DFT)方法面臨測試向量生成效率低、故障覆蓋率瓶頸等挑戰(zhàn)。本文提出一種基于大語言模型(LLM)的DFT自動(dòng)化框架,通過自然語言指令驅(qū)動(dòng)測試向量生成,并結(jié)合強(qiáng)化學(xué)習(xí)優(yōu)化故障覆蓋率。在TSMC 5nm工藝測試案例中,該框架將測試向量生成時(shí)間縮短70%,故障覆蓋率從92.3%提升至98.7%,同時(shí)減少30%的ATE測試時(shí)間。實(shí)驗(yàn)表明,大模型在DFT領(lǐng)域的應(yīng)用可顯著降低人工干預(yù)需求,為超大規(guī)模芯片設(shè)計(jì)提供智能測試解決方案。
在數(shù)字信號處理(DSP)系統(tǒng)的印刷電路板(PCB)設(shè)計(jì)中,走線阻抗控制與端接電阻是確保信號完整性的兩個(gè)關(guān)鍵要素,二者緊密相關(guān)且相互影響。理解它們之間的關(guān)系,對于優(yōu)化 PCB 布線、提升系統(tǒng)性能至關(guān)重要。
芯片的性能與溫度緊密相關(guān),過高的結(jié)溫會致使芯片性能顯著下滑。當(dāng)結(jié)溫升高時(shí),芯片內(nèi)部晶體管的載流子遷移率降低。載流子遷移率如同電子在半導(dǎo)體材料中的 “奔跑速度”,速度變慢,晶體管的開關(guān)速度就會減慢,直接導(dǎo)致芯片的運(yùn)算速度降低。就像電腦 CPU 在長時(shí)間高負(fù)載運(yùn)行、結(jié)溫升高后,電腦會出現(xiàn)明顯卡頓,運(yùn)行程序的速度大不如前。
在新能源汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的浪潮中,功率器件作為核心 “大腦”,其重要性不言而喻。回顧過往,IGBT 主導(dǎo)了新能源汽車的上半場,而如今,SiC 正加速上車,開啟新的發(fā)展周期。
在各類電子設(shè)備中,電池作為關(guān)鍵的儲能元件,其充電過程的安全性與高效性至關(guān)重要。電池充電 IC(Integrated Circuit,集成電路)在其中扮演著核心角色,它精準(zhǔn)地控制著充電電流,確保電池能夠穩(wěn)定、安全且高效地充電。那么,電池充電 IC 究竟是如何實(shí)現(xiàn)對充電電流的有效控制呢?
在電子電路領(lǐng)域,濾波技術(shù)是保障信號質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它能夠有效去除信號中的雜波和干擾,使輸出信號更加純凈穩(wěn)定。RC 串聯(lián)濾波和單一電容濾波作為兩種常見的濾波方式,在實(shí)際應(yīng)用中各有特點(diǎn)和優(yōu)勢。雖然它們都基于電容的特性來實(shí)現(xiàn)濾波功能,但由于電路結(jié)構(gòu)和工作原理的差異,在濾波效果、適用場景等方面存在明顯區(qū)別。
在電子制造領(lǐng)域,焊接質(zhì)量對于產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性起著決定性作用。虛焊作為一種常見且棘手的焊接缺陷,可能引發(fā)電子產(chǎn)品故障,嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致產(chǎn)品失效。通孔焊接和標(biāo)貼焊接作為兩種主流的焊接方式,在應(yīng)對虛焊問題上各有特點(diǎn),而通孔焊接憑借其獨(dú)特的工藝特性,在解決虛焊問題方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。