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3D光子整合技術突破晶片資料連結瓶頸
AI時代下的通訊瓶頸 隨著人工智慧(AI)運算需求飆升,晶片間資料傳輸速率與能效成為系統效能的關鍵瓶頸。儘管運算能力大幅提升,傳統電連結受限於距離與能耗,嚴重拖慢整體處理效率。本文提出以3D光子整合技術打造全新晶片間光連結架構,達成前所未有的低能耗與高頻寬密度。 技術核心:電子與光子晶片垂直整合 研究團隊設計出一套3D光子整合晶片系統,將28nm CMOS電子晶片與矽基光子晶片堆疊結合。透過Cu-Sn微凸塊鍵合技術,在15μm間距下實現2,304條高速連結,成功達成高密度、高頻寬整合。 光子晶片整合微環共振調變器與Ge光偵測器,與下層電子控制電路無縫結合,完成完整的電-光-電轉換路徑。 子系統設計與能耗特性 系統包含80組發射器與接收器,分布於20條光波導匯流排,每條支援4波長通道。關鍵元件如下: 微環共振調變器:實現50 fJ/bit超低功耗光訊號調變 接收器設計:以微環濾波與Ge光偵測器搭配前級放大器,僅耗70 fJ/bit即能準確還原電訊號,資料率達10 Gbps 整體效能表現 實驗驗證顯示該3D光子晶片系統達成以下指標: 總能耗:僅120
Sep 1, 20252 min read


【解決方案】加強的短路隔離流程,加速電路驗證
重複執行佈局與電路圖(LVS)比對,可能嚴重延誤專案時程。佈局中大量短路網路是導致連接錯誤的主要原因,並構成多數 LVS 違規。當需處理數千個此類問題時,除錯變得耗時且人力密集,工程師常需在多個環境間切換進行除錯與重跑 LVS,不僅中斷工作流程,也增加驗證週期。 本文說明 Calibre RVE ISI Flow 搭配 Calibre nmLVS Recon 與 Calibre RVE 結果檢視器整合後,如何大幅提升 LVS 除錯效率。此組合能更快速、高效地隔離並解決短路網路問題,最終提升設計品質並縮短上市時間。 理解 LVS 短路隔離的挑戰 短路網路日益複雜 單一短路網路可能包含多條路徑,準確定位其位置具有挑戰性。在如 5 奈米等先進製程節點中,設計可能含超過 15,000 個短路,人工檢查與除錯變得不切實際。 人工檢查的限制 傳統 LVS 除錯常需在不同環境中切換:以圖形介面(GUI)進行短路除錯,再透過命令列執行 LVS。此種切換效率低且易出錯。對含數十億元件的大型設計而言,以人工檢查短路既耗時又易錯。圖一顯示傳統 LVS 除錯流程中需在
Aug 29, 20253 min read


【白皮書】PIC Studio 與 PHIX 攜手,打造更高效的光子積體電路設計與封裝流程
在光子積體電路(Photonic Integrated Circuits, PIC)的設計與開發過程中, 「設計」與「封裝」往往被視為兩個分離的階段 。然而,當封裝條件沒有在設計初期就被納入考量時,工程團隊常常面臨耗時的反覆修改,甚至必須重新設計,導致產品延遲上市。...
Aug 27, 20252 min read


【技術分析】使用 Quanscient Allsolve 提升 SAW 濾波器設計的效率與效能
作者:Dr. Andrew Tweedie,英國總監暨共同創辦人,及Dr. Bassou Khouya,多物理場 FEM 軟體開發工程師。 重點摘要 SAW 濾波器是一種廣泛應用於通訊、航太、國防等領域的電子元件。 SAW...
Aug 25, 20257 min read


【技術分享】在積體電路(IC)設計中,面對曲線形狀進行電阻萃取的複雜挑戰
By Nada Tarek 隨著積體電路(IC)設計不斷突破技術極限,設計的複雜度也快速攀升。從微機電系統(MEMS)到 3D IC,這些先進的設計往往包含非傳統的曲線形狀——也就是不遵循典型直線或「曼哈頓式」幾何結構的設計。不過,儘管這些曲線形狀在功能與效能上帶來了顯著提升,也同時為 IC 可靠性中至關重要的領域帶來挑戰:電阻萃取。 曲線形狀在 IC 設計中的興起 隨著物聯網(IoT)應用、影像感測器、光子學及 MEMS 的快速發展,IC 設計變得前所未有地精密。為了達到更高的整合密度與效能,工程師越來越常採用非曼哈頓式走線,特別是在 3D IC 中。曲線形狀在這方面尤其有價值,能在有限空間內提供更大的設計彈性與功能性。 以影像感測器為例,這類裝置廣泛應用於智慧型手機與高階相機中,常使用大面積的曲線多邊形來捕捉更多光線,進而產生高解析度且低雜訊的影像。類似地,MEMS 裝置也常利用非常規幾何結構,以滿足機械、光學甚至生醫應用的特定需求。 然而,這些創新設計同時也帶來了不小的挑戰,特別是在「如何精確地萃取電阻」這個確保電路可靠性的關鍵步驟上。 為
Aug 20, 20253 min read


【解決方案】Quanscient Allsolve:市場上最快的多物理場求解器
作者: Juha Riippi 本篇文章將為你概述 Quanscient Allsolve 的主要功能,並從不同角度探討其效益。 不必再等模擬執行 Quanscient Allsolve 是完全雲端原生的軟體,一切都在雲端完成,軟體完全以瀏覽器為基礎。...
Aug 18, 20252 min read


【解決方案】透過 Calibre 3DThermal 預見 3DIC 設計的未來
作者: Lee Wang 半導體產業正經歷從傳統的 2D 積體電路(IC)設計到更先進的 2.5D 與 3D 積體電路(3DIC)的轉型。推動這項轉型的驅動力,來自於突破摩爾定律限制,實現更高效能、效率與功能的需求。然而,技術的演進也帶來全新難題,特別是在熱管理方面。為因應這項難題,Calibre 3DThermal 應運而生,這套解決方案專為 3DIC 熱分析打造,它將重新定義我們處理熱效應的方式。 從 2D 到 3D 積體電路的演進 在傳統的 2D IC 設計中,所有元件都建構在單一晶粒(die)上,其擴充與效能的提升長期以來都遵循著摩爾定律。不過,隨著半導體技術的進步,設計重心已逐漸轉向 2.5D 與 3DIC 架構。這類架構透過垂直堆疊多顆小晶片(chiplet)或晶粒,不僅能整合更多功能,也能同步提升效能並降低功耗。 相較於 2DIC,2.5D 與 3DIC 設計具備更為多元的連接方式,例如矽穿孔(TSV)、凸塊接線(bump connections)與直接接合(direct bonding)等。這些設計複雜性也帶來更多需納入考量的因素
Aug 15, 20254 min read


陽明交大電機學院攜手西門子EDA與恩萊特科技 打造次世代IC與電子系統設計研發重鎮
捐贈儀式後合影,照片左至右依序為恩萊特科技總經理蘇正宇、陽明交通大學電機學院李大嵩副校長、西門子EDA台灣暨東南亞區副總裁兼總經理林棨璇、陽明交通大學電機學院王蒞君院長。陽明交通大學/提供 為強化我國在半導體先進製程與系統設計領域的創新研發實力,國立陽明交通大學電機學院日前...
Aug 13, 20253 min read


【白皮書】Nokia Bell Labs 如何用 PIC Studio 加速全光迴圈神經網路設計
在開發光子神經網路時,是否曾面臨複雜時間序列模式無法準確辨識、設計流程耗時且難以驗證的挑戰?傳統光子神經網路(PNN)在處理需時間記憶的任務上,常受限於架構與性能瓶頸,難以滿足高速訊號處理的需求。 Nokia Bell Labs 團隊選擇 Latitude Design...
Aug 13, 20252 min read
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