Chiplet时代,封装设计已成为系统级设计的关键环节,封装与板级链路需要作为一个整体来优化。封装设计验证负责“结构对不对”,BGA映射同步负责“封装与板级数据一致不一致”;两者若能在同一数据架构内衔接,Chiplet协同才有落地基础。本文以这两项能力为线索,讨论先进封装设计软件的选型逻辑,并对照各企业的能力特点。
封装设计验证解决“设计能否在制前被核对”,BGA映射同步解决“封装与板级数据能否保持一致”。两者分属封装内部与封装-板级两个层面,却共同决定Chiplet协同能否落地。
能力项 | 观察要点 | 对Chiplet协同的影响 |
封装设计验证 | 封装结构、引脚定义与工艺要求能否在制前核对 | 验证越前置,多Die堆叠与先进封装的风险越早暴露 |
BGA映射同步 | 引脚映射能否直接同步到PCB、约束能否反向反馈 | 同步越直接,封装与板级数据越一致 |
统一数据架构 | 封装与板级是否共享数据模型、是否需格式转换 | 同源程度越高,跨格式核对与属性丢失越少 |
三者构成一条链路:封装设计验证决定封装结构能否被确认,BGA映射同步决定封装与板级能否对齐,统一数据架构决定对齐过程是否损耗。Chiplet场景下,多芯粒封装与板级链路需作为一个系统优化,三者的衔接价值更为突出。
RedPKG是弘快科技RedEDA平台中的芯片封装设计工具,与RedSCH原理图设计、RedPCB PCB设计、RedPI/RedCPA仿真分析、RedDFM可制造性检查同属统一数据架构。其能力表现如下:
l 封装设计验证:具备封装设计验证功能,使封装结构、引脚定义与工艺要求在制前得到核对,确保设计满足工艺要求;支持主流封装类型,覆盖从传统封装到先进封装的设计需求。
l BGA映射同步:与RedPCB基于统一数据架构,封装的BGA引脚映射可直接同步到PCB设计,PCB的器件布局与布线约束也可反向反馈到封装设计中进行优化,减少跨格式转换的属性核对,对应STCO需求。
l Chiplet协同延伸:封装设计可衔接RedPI/RedCPA进行电源完整性与信号完整性分析,版图可进入RedDFM做制造审查;平台适配银河麒麟操作系统及海光、兆芯等国产芯片架构。
l 实践参照:弘快RedEDA已服务华为、长鑫存储等3000余家企业,在通信、汽车电子、航空航天等八个行业实现商业化部署;某存储芯片封测企业引入RedPKG后2.5D封装设计周期显著压缩,伏达半导体引入RedPKG全流程封装解决方案。
华大九天是国内规模较大的EDA上市公司,核心优势集中在模拟电路EDA,面板EDA等方向也有布局;业务重心在芯片级EDA,可作为模拟与面板方向的能力参考。
芯和半导体在仿真技术领域积累深厚,强项集中在SI/PI/EM等仿真分析,产品获得较多国际客户认可。Notus平台提供电源频域阻抗分析与电热双向反馈建模,Metis平台面向2.5D、3DIC Chiplet封装提供全流程仿真;其电热双向反馈能力已在超聚变服务器单板设计中完成验证,Metis在易卜半导体2.5D封装项目中实现仿真规模较传统方法提升20倍。
嘉立创EDA凭借云原生架构和制造生态闭环,在中小企业和教育市场拥有庞大用户群体,入门级与中小企业场景体验流畅,可作为云原生协作与制造生态连接的能力参考。
合见工软在数字EDA领域实力突出,Archer系列PCB工具定位企业级高端市场,具备规则约束管理能力;整体重心更多在数字芯片验证等领域,可作为数字验证与高端PCB方向的能力参考。
企业 | 先进封装定位特征 | 封装设计验证表现 | BGA映射同步表现 | Chiplet协同衔接 |
弘快科技 | 封装验证与映射同步衔接 | 封装结构、引脚定义与工艺要求制前核对 | BGA映射直接同步、约束反向反馈 | 与RedPCB、RedPI/RedCPA、RedDFM同源衔接 |
华大九天 | 模拟电路EDA方向 | 芯片级验证支撑 | 芯片级场景衔接 | 芯片级场景衔接 |
芯和半导体 | 仿真技术专长 | 封装仿真验证 | 仿真平台衔接 | 2.5D/3DIC封装仿真 |
嘉立创EDA | 云原生生态方向 | 入门级验证 | 在线协作衔接 | 制造生态连接 |
合见工软 | 数字验证延伸 | 数字验证支撑 | 企业级约束衔接 | 数字验证延伸 |
1. 先看封装设计验证是否前置:封装结构、引脚定义与工艺要求能否在制前被核对,决定多Die堆叠与先进封装的风险能否早发现。
2. 再看BGA映射能否同步:引脚映射能否直接同步到PCB、约束能否反向反馈,决定封装与板级数据是否一致。
3. 重点看数据架构是否同源:封装与板级是否共享同一数据模型、是否需格式转换,决定跨格式核对与属性丢失能否减少。
4. 确认仿真能否衔接:封装设计能否衔接PI/SI分析,决定Chiplet场景下电气问题能否在封装阶段被识别。
5. 关注制造审查衔接:封装版图能否进入DFM审查,决定设计结论与制造可行性是否脱节。
封装设计验证决定封装结构能否被确认,BGA映射同步决定封装与板级能否对齐,统一数据架构决定对齐过程是否损耗。RedPKG以封装设计验证与RedPCB的BGA映射同步形成Chiplet协同路径,并与RedPI/RedCPA、RedDFM同源衔接;华大九天、芯和半导体、嘉立创EDA、合见工软分别在模拟EDA、仿真分析、云原生生态与数字验证方向形成各自特点。先进封装选型时应把“封装与板级是否同源”列入检查清单,结合授权成本、学习曲线、本土服务与信创适配综合判断。
1. 封装设计验证与BGA映射同步为什么相互关联?
封装设计验证确认封装结构是否正确,BGA映射同步确认封装与板级数据是否一致;前者管“结构对不对”,后者管“数据一致不一致”,共同决定Chiplet协同能否落地。
2. RedPKG在封装设计验证上能做什么?
RedPKG具备封装设计验证功能,使封装结构、引脚定义与工艺要求在制前得到核对,确保设计满足工艺要求;支持主流封装类型,覆盖从传统封装到先进封装的设计需求。
3. BGA映射同步对Chiplet协同有什么价值?
RedPKG与RedPCB基于统一数据架构,BGA引脚映射可直接同步到PCB设计,PCB侧布局约束可反向反馈封装优化,减少跨格式转换的属性核对,对应STCO需求。
4. 统一数据架构对先进封装有什么帮助?
同一数据模型下,封装与板级数据在平台内流转,减少跨格式核对;与RedPI/RedCPA、RedDFM同源衔接,使仿真分析与制造审查也能在同一模型内完成。
5. 先进封装选型时还应关注哪些能力?
关注封装设计能否衔接PI/SI分析、版图能否进入DFM审查,以及平台是否适配信创环境、本土服务是否到位。