在過去的半個多世紀(jì)以來，摩爾定律以晶體管微縮技術(shù)推動了集成電路性能的不斷提升，但隨著晶體管微縮遇到技術(shù)和成本挑戰(zhàn)，以先進(jìn)封裝為代表的行業(yè)創(chuàng)新，在支持系統(tǒng)擴(kuò)展需求、降低系統(tǒng)成本等方面發(fā)揮越來越大的作用。以2.5D/3D Chiplet封裝、高密度SiP為代表的高性能異質(zhì)異構(gòu)集成正成為集成電路未來創(chuàng)新的發(fā)展方向之一。

長電科技認(rèn)為，以往封裝技術(shù)更多考慮的是電連接、熱及力學(xué)性能、工藝成本等，但高性能的封裝技術(shù)將從系統(tǒng)層面優(yōu)化產(chǎn)品性能、功耗、尺寸、成本、可靠性、開發(fā)周期、上市時間。

與此同時，高性能封裝也推動了芯片設(shè)計(jì)方法學(xué)的推陳出新，催生了從設(shè)計(jì)技術(shù)協(xié)同優(yōu)化（design technology co-optimization,DTCO）到系統(tǒng)技術(shù)協(xié)同優(yōu)化（system technology co-optimization, STCO）的理念與實(shí)踐創(chuàng)新。

協(xié)同設(shè)計(jì)是必由之路

高性能封裝的一個特征在于芯片、封裝功能融合。高性能封裝的出現(xiàn)，使芯片成品制造環(huán)節(jié)已經(jīng)與芯片設(shè)計(jì)和晶圓制造環(huán)節(jié)密不可分，融為一體。協(xié)同設(shè)計(jì)是高性能封裝的必由之路。

隨著集成電路系統(tǒng)復(fù)雜性的增加，尤其是高級封裝中的多尺度交互（芯片-封裝-系統(tǒng)），傳統(tǒng)的基于設(shè)計(jì)規(guī)則的單向DFM已不能滿足需求。設(shè)計(jì)技術(shù)協(xié)同優(yōu)化（DTCO）通過工藝和設(shè)計(jì)協(xié)同實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體集成電路性能的增長，持續(xù)推進(jìn)摩爾定律演進(jìn)。

設(shè)計(jì)與制程技術(shù)的整合式優(yōu)化和架構(gòu)創(chuàng)新，推動設(shè)計(jì)和制造一體化，對于實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的PPA（功率、性能、面積）、可靠性、制造良率和總成本發(fā)揮積極作用。

而隨著小芯片（Chiplet）及高性能封裝技術(shù)的發(fā)展，業(yè)內(nèi)又提出了一個更為先進(jìn)的設(shè)計(jì)開發(fā)路徑——系統(tǒng)技術(shù)協(xié)同優(yōu)化（STCO）。

STCO：超越摩爾定律

系統(tǒng)技術(shù)協(xié)同優(yōu)化（STCO）是繼設(shè)計(jì)技術(shù)協(xié)同優(yōu)化（DTCO）后通過小芯片（Chiplet）的高性能集成封裝實(shí)現(xiàn)最優(yōu)集成電路產(chǎn)品的方法變革。

長電科技認(rèn)為，系統(tǒng)技術(shù)協(xié)同優(yōu)化（STCO）通過系統(tǒng)層面進(jìn)行功能分割及再集成，以先進(jìn)高性能封裝為載體，通過芯片、封裝、系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體性能的提升。這一模式促進(jìn)芯片開發(fā)的核心從器件集成走向微系統(tǒng)集成，推動產(chǎn)業(yè)超越摩爾定律。

STCO設(shè)計(jì)方法更關(guān)注系統(tǒng)性能最優(yōu)解，在設(shè)計(jì)過程中開始得更早，并專注于分解系統(tǒng)，原來單芯片上的各個功能可以被分解到芯粒上，而每個芯粒都可以采用最合適的技術(shù)（邏輯節(jié)點(diǎn)、工藝、材料等）進(jìn)行制造，以便以更低的成本構(gòu)建微系統(tǒng)的各個組成部分，并以更高性能的方式集成在一起實(shí)現(xiàn)整體性能的突破。

同時，系統(tǒng)技術(shù)協(xié)同優(yōu)化也更重視應(yīng)用為驅(qū)動的發(fā)展模式。封測作為集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中距離應(yīng)用端最近的環(huán)節(jié)，推動系統(tǒng)技術(shù)協(xié)同優(yōu)化以產(chǎn)品性能需求為中心，從系統(tǒng)架構(gòu)到芯粒設(shè)計(jì)制造，再到高性能封裝把所有環(huán)節(jié)協(xié)同優(yōu)化，最大程度地提供合適的應(yīng)用產(chǎn)品。

秉持創(chuàng)新的設(shè)計(jì)理念和高性能封裝技術(shù)積淀，長電科技正以更加積極的態(tài)度與業(yè)界合作推動芯片-封裝-系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)的發(fā)展，打造更具市場競爭力的集成電路產(chǎn)品與服務(wù)，推動產(chǎn)業(yè)不斷向前發(fā)展。

審核編輯：湯梓紅