“很高兴看到一些头部芯片企业已具备了COT（客户自有技术）的能力，他们与制造代工企业之间已经不是简单的委托关系，而是技术上的伙伴；也有越来越多制造企业与设计企业建立了新兴的关系，有理由相信，相互协作、共同进步的模式，将成为中国半导体产业发展的主流。”魏少军如是称。①中國半導體行業協會魏少軍表示，技術是芯片設計公司賴以生存的基礎，要在設計方法學上建立起適合自己產品的一整套流程和方法，DTCO指出了行業發展方向；②台積電與三星在DTCO方案上早已有了標誌性合作案例，業內認爲，DTCO的關鍵在於解決芯片效能和量產良率的問題，等效提升製程。
《科創板日報》12月12日訊（記者 郭輝） 在昨日（12月11日）舉行的上海集成電路2024年度產業發展論壇暨中國集成電路設計業展覽會（簡稱：ICCAD 2024）上，中國半導體行業協會集成電路設計分會理事長魏少軍回顧並評估2024年芯片設計業總體發展情況表示，預計2024年國內芯片設計行業銷售預計爲6460.4億元，相比2023年增長11.9%，重新回到兩位數的高速發展軌道，佔全球集成電路產品市場的比例與上年預計基本持平。
魏少軍在報告中表示，技術是芯片設計公司賴以生存的基礎。要在傳統的設計技術領域不斷深耕，加寬、加深、加厚我們的基礎，並在設計方法學上建立起適合自己產品的一整套流程和方法，同時要加大與製造企業的聯繫。
「很高興看到一些頭部芯片企業已具備了COT（客戶自有技術）的能力，他們與製造代工企業之間已經不是簡單的委託關係，而是技術上的夥伴；也有越來越多製造企業與設計企業建立了新興的關係，有理由相信，相互協作、共同進步的模式，將成爲中國半導體產業發展的主流。」魏少軍如是稱。
「DTCO（設計工藝協同優化）已經指出了行業發展方向」。魏少軍進一步表示，希望國內設計企業能夠走出設計環節的框架，與製造企業全面聯手，提升產品研發能力。
值得關注的是，DTCO也成爲昨日（12月11日），台積電、三星等Fab廠，安謀科技、芯原股份等IP廠，以及西門子、鴻芯微納等EDA廠商的相關負責人，在上海集成電路2024年產業發展論壇演講當中的核心關鍵詞。
什麼是DTCO方法學？當前談及DTCO的意義是什麼？實踐前景如何？對此，《科創板日報》採訪業內人士並進行梳理報道。
DTCO理念「大火」 台積電、三星都在談
台積電（中國）總經理羅鎮球在演講中表示，半導體技術未來將通過三個方面來實現算力和能效提升，一是微縮技術，將能夠提高晶體管密度；二是DTCO/STCO（系統技術協同優化），主要推進設計與工藝的協同優化；三是2.5D/3D先進封裝與硅堆疊，進一步實現系統集成。
DTCO是工藝發展與設計行業共同協作的結果。羅鎮球表示，芯片微縮過程中，光學技術微縮佔據的比例越來越低，而DTCO提供的比例越來越高。「7nm工藝中，DTCO貢獻的晶體管微縮比例有20%以上，而在3nm時，DTCO與光學微縮的貢獻率幾乎是一致。依照這一體系，未來若光學微縮遇到某個瓶頸，DTCO能夠幫助芯片設計進一步縮小產品尺寸。」
三星半導體Foundry大中華區總經理宋喆燮在演講中表示，低能耗、高性能、高帶寬是Foundry在設計和工藝技術上的三大技術創新追求。爲實現這一目標，三星Foundry有兩條技術路線：一是晶體管結構的創新路線；二是FDSOI的低功耗差異化路線。
不止於此，宋喆燮表示，三星半導體還有DTCO，即設計與工藝協同優化，來進一步實現PPA（功率、性能、面積）三方面的優化。首先在面積方面，三星半導體通過DTCO，能優化從celllevel到block level的設計，減少芯片面積；其次在性能方面，通過DTCO，優化寄生電阻和電容，減少RC延遲；而在低功耗方面，DTCO則能改進SRAM電路，優化SRAM的Vmin。三星半導體通過與Fabless、EDA、IP乃至設備公司共同深度合作，實現整體工藝提升的目標。
台積電與三星半導體此前在DTCO方案上已有標誌性合作案例。據了解，三星曾在今年6月宣佈與新思科技合作優化2nm工藝；台積電也曾與AMD在2nm節點上，通過DTCO的合作突破芯片性能和效率等技術瓶頸，縮短開發週期並減少成本。
大陸市場更多由EDA廠商定義DTCO
DTCO是通過設計與製程技術協同來尋求整合式的優化，改善效能、功耗效率、電晶體密度、良率及成本。在IDM時代，DTCO可以說是標準方法學，其後產業發展分工帶來Fabless與Foundry的成功，使得DTCO理念僅存在於一些頭部的IDM公司中。
「DTCO其實是一個很老的概念，第一次聽到大概至少是四、五年前。今年開始越來越被大廠頻繁提及，是因爲芯片設計及工具越來越複雜，需要從設計階段就要系統性考慮後續流程。」一家Chiplet芯片產品公司負責人向《科創板日報》記者表示，因此在大陸市場業內，現在更多由部分EDA廠商來定義DTCO的流程方法。
包括晶圓廠在內，產業鏈上不同公司對DTCO的理解及相應方法思路有所不同。
鴻芯微納首席技術官王宇成在論壇演講中提到，DTCO是工藝演進的重要組成部分，佈局佈線工具是DTCO的關鍵環節。
在凌煙閣芯片科技CEO李宏俊看來，DTCO技術必須包含兩個部件：一是製程監控IP；二是先進製程效能分析軟件。「國內已有很多優秀的EDA公司在逐步完善設計流程，但有一個核心問題一直都沒有解決，就是對先進工藝製程的分析掌控不夠，軟件缺乏製程數據分析的功能。」
概倫電子總裁楊廉峯此前表示，在2010年該公司成立之初，就明確了「良率導向設計（DFY）」的理念，經歷十餘年發展，DFY演進成爲「設計-工藝協同優化（DTCO）」方法。楊廉峯表示，在摩爾定律下，工藝平台的推進使芯片的設計/製造風險及成本不斷提高，而爲確保最終產品的性能和良率，業界對EDA/IP的要求也越來越高，其重要性和價值也相應不斷提升，DTCO成爲必須。
DTCO的精髓：等效提升工藝製程
凌煙閣芯片科技CEO李宏俊在接受《科創板日報》記者採訪表示，國內產業對DTCO的實踐還在起步階段，因此出現EDA公司跟Fab廠分別基於工具角度和製程角度的不同解讀。
「但DTCO更應該從需求者，也就是從芯片設計公司的角度來理解。芯片公司最需要的就是希望能夠提高芯片效能、能夠量產良率穩定。只要能夠同時解決這兩個問題的方法，都可以稱之爲DTCO。」李宏俊如是稱。
台積電認爲，從7nm開始，DTCO帶來的能效收益才真正開始展現。但在概倫電子上海集成電路2024年產業發展論壇的展臺上，其工作人員向《科創板日報》記者稱，從成熟工藝到先進工藝，概倫電子的EDA工具都有支持主流Fab廠，DTCO方法也同時適用於不同製程節點的芯片設計優化。
凌煙閣李宏俊此前曾在臺積電有超過20年的設計流片經驗，他告訴《科創板日報》記者，常規一個製程世代更新（如14/12nm到10nm），效能的提升是15%，「通過DTCO方法，如果用得夠好，可以一次提升30%效能，相當於等效提升兩個世代製程，也就是12nm可以做出對標7nm效能的芯片，這也是設計工藝協同優化的精髓」。
儘管DTCO理念具備優勢前景，但前述Chiplet芯片公司人士也表示，「實際實踐起來DTCO會比較困難，首先對EDA工具鏈的完整性要求更高，其次新的方法，將會爲設計環節的工程師、架構師過往的工作習慣帶來變化和挑戰。」
有業內人士認爲，中國設計企業缺乏COT/DTCO能力的核心還是缺乏規模。不過中國製造和設計市場增長明確，除了高端設計和製造需求持續旺盛，存儲器IDM、特色工藝如功率半導體、CIS等Fab或IDM將會在未來幾年保持高速增長，這些都爲DTCO落地提供了巨大的市場空間。
隨着DTCO方法學的深入人心，半導體設計與製造的重新合流，或預示着新的產業形態有望得以重塑。
