ADAS芯片可靠度攸关生死 纳米制程大举采用仿真技术

先进驾驶辅助系统(ADAS)系统逐步迈向大众化，ADAS芯片的需求于近年明显大增。 不过，相较于手机芯片，其可靠度的影响，将直接攸关到驾驶人的生死。有鉴于此，台积电目前正积极与EDA仿真仿真软件商安硅思(Ansys)展开合作，透过仿真仿真分析的协助，奈米制程中，再细小的线径与噪声信息，都可顺利掌握，这样的软件特性，也就进而有助于芯片可靠度的提升。

Ansys全球半导体事业部总经理暨副总裁John Lee表示，以往的芯片，若在手机上出了问题，用户会明显感受到不方便，但并没有太大的危险。但如今有越来越多服务，是透过与云端相连的装置来提供，像是与Google Map相连的无人车、自驾车，这些内建在汽车装置中的芯片，一旦出了问题，其结果将会是很危险，甚至是致命的，因此对可靠度的要求，也将进而提高许多。目前台积电已针对可靠度做了一项流程，要求芯片得在极端的环境下，具备可运行多年的等级可靠度。

台积电在日前Ansys主办的年度半导体IC设计验证研讨会中宣布，Ansys与台积电将针对该汽车可靠度强化流程(Automotive Reliability Enhancement Flow)进行合作。 在该项流程中，Ansys目前是台积电的唯一合作伙伴。

对此，John Lee进一步表示，为达到ADAS芯片，使用16或7奈米制程是必然趋势，而在制程的事件处理节点(Event Process Node)上，其功耗是十分低的，在这样的情况下，任何种类的噪声(Noise)，都会有很大的放大效果。若能让芯片与封装制程分别或一起进行仿真仿真技术的分析，半导体的电流与功耗状态，将可顺利掌握。 从芯片的早期设计，到签核(Sign-off)阶段，如凸块置放、封装L、芯片的Di/Dt等，都有机会用到仿真仿真技术。

Ansys台湾区总经理童承方表示，因7奈米制程的电压容忍度(供应电压)很小，因此电压可以波动的幅度也很小。晶圆制造商为了让芯片能放置非常多的晶体，放置的面积变得越来越细小，但其仍必须有足够的电流来供应给每一个晶体管运作。此时，若没有仿真仿真软件来协助，线径要做到多细的程度，将会是不得而知的，做得过细会烧掉，做得过粗则会让电流流的时间太慢，而导致晶体管无法在时间内达到顺利的运作。 在仿真此一线径上，首先的数据会是由IC设计厂商的开发工具中产生，Ansys再进而将这些数据放置到仿真的软件当中，进行仿真分析。

童承方指出，基本上来说，当制程的奈米越小，对仿真仿真的需求就会越高，仿真的项目也会越来越多，举例而言，在28奈米制程上，约仅须仿真1~2项，但到了7奈米制程，则提升到了10项左右。虽然仿真软件与一般软件相比，成本确实不低，不过制造商若将得开模制造好几百个样品，并且不断重修后的时间与费用成本进行相比，便会发现仿真软件的投资报酬率是很高的。