AI 与高性能计算
AI 和 HPC 芯片的难点
AI 加速器和数据中心芯片汇集了半导体开发中最困难的问题。先进 CMOS 晶体管、堆叠在逻辑旁的高带宽存储器、Chiplet，以及将它们连接起来的先进封装，都必须先独立工作，再作为一款产品协同工作。
功耗和热决定该产品能否实现。大型计算裸片从供电网络汲取大电流，使硅材料发热，而热量又改变晶体管和连线的行为。设计可能在仿真中表现正常，实际却出现电压跌落或过热。若流片后才发现，就需要付出再次流片的代价。
Silvaco 的应用位置
您从单个器件的物理机制入手，最终得到经过验证的图像传感器版图。光子
组件则在旁侧进行独立的电磁仿真。
技术与器件
晶体管、旁侧存储器、裸片上的功耗与热，以及制造它们的晶圆厂。
先进逻辑
在 Victory TCAD 中开发平面 CMOS、FinFET 和全环绕栅晶体管；其 2024 年版本扩展至先进 CMOS。
同时提供数字孪生建模，以及面向全环绕栅器件的原子级量子输运方法。
高带宽存储器
在 Silvaco 的存储器支持范围中，HBM 与 3D NAND、DRAM、闪存和 RRAM 并列。
您可使用与逻辑器件相同的 Victory TCAD 工具对存储器器件建模
功耗与热
InVar 的热引擎将温度反馈到 IR 压降结果中，覆盖单个单元到全芯片。
层次化模块模型可快速分析大型设计，同时保持平坦化运行的精度。无需预先进行特性表征。
晶圆厂级良率
FTCO 基于 TCAD 物理和晶圆厂数据训练 AI/ML 模型，直到模型表现如同您的工艺，成为可开展实验的数字孪生。
您可将其用于虚拟实验、设计目标设定和良率分析。Micron 已将其用于存储器开发。
应用
从晶体管到签核，再到晶圆厂。
先进逻辑器件开发
在工艺尚可调整时，通过仿真比较 FinFET 和全环绕栅晶体管。
HBM 和存储器接口开发
针对 HBM 在处理器旁堆叠的 DRAM 进行器件开发。
全芯片 IR 压降和热签核
从每个模块到组装完成的芯片，分析供电压降和温度。
面向计算芯片的晶圆厂技术协同优化
当良率至关重要时，根据晶圆厂数据进行工艺校准和优化。
计算芯片成果与参考资料
FinFET 流程中的版图后运行时间、全环绕栅器件仿真、电源完整性，以及
存储器制造商的数字孪生。
客户
2022 年 2 月
eTopus
开发用于数据中心和高性能计算芯片的超高速混合信号 IP，其 FinFET 流程中的完整版图后仿真曾需数周。
“…我们一个模块的完整仿真需要运行 20 多天。使用 Jivaro Pro 后，运行时间缩短至 6 天…”
Harry Chan，eTopus 创始人兼 CEO
新闻稿
2022 年 2 月
Silvaco 将 Victory TCAD 和数字孪生建模平台扩展至平面 CMOS、FinFET 和先进 CMOS 技术
2024 TCAD 基线版本增加了全环绕栅支持、数字孪生建模和原子级仿真，目标市场包括 AI 和高性能计算。
网络研讨会 · FTCO
2022 年 2 月
了解 Micron 如何利用 Silvaco 的晶圆厂技术协同优化进行存储器技术开发和制造
Micron 的 Sumeet Pandey 介绍如何为 DRAM 和 3D NAND 构建晶圆厂数字孪生。应力建模、灵敏度分析和虚拟工艺模型均为其提供支持。
报告 · SURGE 2026
2022 年 2 月
使用 Silvaco Victory 工具进行先进逻辑 FinFET/纳米片仿真
Zhejiang University 的 Zhenhua Wu 教授展示使用 Victory 工具对 3 nm 以下节点进行 FinFET 和全环绕栅纳米片仿真。
网络研讨会 · 先进 CMOS
2022 年 2 月
利用 Silvaco TCAD 进行 3D 硅仿真
在 Victory Process 中执行 3D CMOS 和存储器工艺步骤，在 Victory Device 中进行 FinFET 特性表征，再使用 Victory DoE 和 Victory Analytics 改进结果。
产品简介 · PDF
2022 年 2 月
InVar 功耗 - EM/IR - 热
对数字、模拟和混合信号 IC 进行早期及最终电源完整性签核。每个器件和每条连线均有各自的温度。n space.
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AI 芯片设计与 HPC 芯片问题解答
AI 和 HPC 芯片有哪些特有的半导体挑战？
同一封装中汇集三部分：FinFET 或全环绕栅晶体管、高带宽存储器，以及连接它们的先进封装。裸片汲取的电流很大，其自身发热开始改变器件和连线的行为。在 AI 芯片设计中，供电和温度往往决定设计能否制造并仍满足目标。
如何分析大型计算裸片的 IR 压降和热？
它采用四类方法：神经网络（监督式、前馈、非线性激活）、高斯过程回归、决策树与决策森林，以及经典多变量统计。灵敏度分析采用 Sobol 指数或决策森林。优化器包括 Levenberg-Marquardt 和 Hooke-Jeeves 等局部方法，以及遗传算法和差分进化等全局方法。
什么是高带宽存储器，它对设计工具有何要求？
运行它及执行工厂级工作均不需要。Victory Analytics 可独立分析生产和实测数据，无需仿真步骤。加入 TCAD 仿真输出后，模型便可同时从物理和晶圆厂数据中学习。
哪些 Silvaco 工具适用于先进逻辑节点？
可以。其工厂级应用——故障检测与分类及统计过程控制——直接处理生产数据。在 FTCO 中，Victory Analytics 结合仿真和晶圆厂数据训练，使生成的数字孪生同时反映物理机制和产线实际产出。
什么是晶圆厂技术协同优化？
这是一种同时优化多个输出的方法。每个输出根据其接近理想值的程度获得评分，再将这些评分合成为一个综合满意度指数。这样，优化器只需提升单一数值，无需由您手动对各种权衡进行排序。
Silvaco 是否支持前沿节点？
可以，通过其 Python 接口实现，该接口覆盖从加载数据、训练、评分到优化的完整流程。脚本化在 FTCO 工作中十分有用。您可以训练模型、运行下一组实验，再次训练，直到模型能够作为数字孪生使用。
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