“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中国半導体業界協会の魏少軍は、技術がチップ設計会社の存続の基盤であると述べ、その設計方法論に適した製品の一連のプロセスと方法を構築する必要があるとし、DTCOが業界の発展方向を指摘していると語った。②タイワンセミコンダクターマニュファクチャリングとサムスンはDTCOの取り組みですでに象徴的な協力事例を持っており、業界内ではDTCOの鍵は、チップの性能と量産良率の問題を解決することであり、実質的にプロセスを向上させることであると見なされている。
《科創板日報》12月12日の報道によると（記者 郭輝）、昨日（12月11日）に開催された上海集成回路2024年度産業発展フォーラムおよび中国集成回路設計業展示会（略称：ICCAD 2024）において、中国半導体業界協会集成回路設計分会の理事長である魏少軍が2024年のチップ設計業全体の発展状況を振り返り評価し、2024年国内のチップ設計業の売上が6460.4億元に達する見込みで、2023年と比較して11.9%増加し、再び二桁の高速成長の軌道に戻ると述べた。この数値は、グローバル集成回路製品市場における比率は前年とほぼ同程度になるという。
魏少軍は報告の中で、技術がチップ設計会社の存続の基盤であると述べた。従来の設計技術分野での深耕を続け、私たちの基盤を広げ、深め、厚くし、また、自らの製品に適した一連のプロセスと方法を設計方法論として構築する必要があるとし、製造企業との連携を強化することも求めた。
「一部の主要なチップ企業がすでにCOT（顧客自有技術）の能力を備えていることを嬉しく思う。彼らと製造受託企業の間にはもはや単なる委託関係ではなく、技術的なパートナーシップが存在する。また、ますます多くの製造企業が設計企業と新しい関係を築いており、相互協力と共同進歩のモデルが中国半導体産業の発展の主流になると信じるに足る理由がある」と魏少軍は語った。
「DTCO（設計プロセス協調最適化）はすでに業界の発展方向を指摘している」と魏少軍はさらに述べ、国内の設計企業が設計段階の枠を超え、製造企業と全面的に手を組み、製品開発能力を向上させることを望んでいると述べた。
注目すべきは、DTCOが昨日（12月11日）に開催された、タイワンセミコンダクターマニュファクチャリング、サムスンをはじめとするFab企業、安谋科技、芯原股份などのIP企業、およびシーメンス、ホンシン微納などのEDA企業の関連責任者のスピーチにおける核心的なキーワードとなったことである。
DTCO方法論とは何か？現在、DTCOの意義についてはどのように考えられているのか？実践的な展望はどうか？これについて《科創板日報》は業界関係者にインタビューをし、情報を整理して報道を行った。
DTCOの理念が「大火」している中、タイワンセミコンダクターマニュファクチャリングとサムスンがその議論を交わしている。
台積電（中国）の総経理、羅鎮球は講演で、半導体技術は今後、算力とエネルギー効率の向上を3つの側面で実現すると述べました。一つ目は微縮技術で、トランジスタ密度を向上させることができる。二つ目はDTCO/STCO（システム技術協調最適化）で、設計とプロセスの協調最適化を推進します。三つ目は2.5D/3D先進封止とシリコンスタッキングで、システム統合をさらに実現します。
DTCOはプロセスの発展と設計業界の共同協力の成果です。羅鎮球は、チップの微縮過程で、光学技術の微縮が占める比率がますます低くなる一方で、DTCOが提供する比率がますます高くなっていると述べました。「7nmプロセスでは、DTCOが貢献するトランジスタ微縮比率が20%以上であり、3nmの際にはDTCOと光学微縮の貢献率はほぼ一致します。この体系に基づき、今後光学微縮が何らかのボトルネックに直面した場合、DTCOはチップ設計が製品サイズをさらに縮小するのを助けることができます。」
三星半導体ファウンドリのグレーターチャイナ地区の総経理、宋喆燮は講演で、低エネルギー消費、高性能、高帯域幅がファウンドリの設計とプロセステクノロジーにおける3つの技術革新の追求であると述べました。この目標を達成するために、三星ファウンドリには2つの技術ルートがあります。一つ目はトランジスタ構造の革新ルートであり、二つ目はFDSOIの低消費電力の差別化ルートです。
それだけではなく、宋喆燮は、三星半導体がDTCO、すなわち設計とプロセスの協調最適化を通じて、さらにPPA（パワー、パフォーマンス、面積）の3つの側面を最適化することができると述べました。まず面積の面では、三星半導体はDTCOを通じて、セルレベルからブロックレベルの設計を最適化し、チップ面積を削減できます。次に性能の面では、DTCOを通じて寄生抵抗と電容を最適化し、RC遅延を減少させます。そして低消費電力の面では、DTCOがSRAM回路を改善し、SRAMのVminを最適化します。三星半導体はFabless、EDA、IP、さらには設備会社と深く協力し、全体のプロセス向上の目標を達成しています。
台積電と三星半導体は、以前にDTCOソリューションで象徴的な協力事例がありました。情報によると、三星は今年6月に新思科技と協力して2nmプロセスを最適化することを発表しました。台積電もまた、AMDと2nmノードでDTCOの協力を通じてチップ性能と効率などの技術ボトルネックを突破し、開発サイクルを短縮し、コストを削減しました。
大陸市場では、より多くのEDA企業がDTCOを定義しています。
DTCOは設計と製造技術の協調を通じて、統合的最適化を求め、性能、消費電力効率、トランジスタ密度、歩留まり及びコストを改善します。IDM時代において、DTCOは標準的な方法論と言えますが、その後の産業発展の分業により、Fablessとファウンドリが成功し、DTCO理念は一部の主要なIDM企業にのみ存在することになりました。
「DTCOは実際には非常に古い概念で、初めて聞いたのは少なくとも4、5年前です。今年になってから大手企業が頻繁に言及し始めたのは、チップ設計やツールがますます複雑になり、設計段階からその後のプロセスを体系的に考えなければならなくなったからです。」あるChipletチップ製品会社の責任者が『科創板日报』の記者に対して述べた通り、現在の大陸市場内では一部のEDA企業がDTCOのプロセス方法を定義することが増えてきています。
ウェーハファウンドリを含め、インダストリーグループ内の異なる企業はDTCOに対する理解やアプローチが異なります。
洪芯微納の最高技術責任者王宇成はフォーラムでの講演の中で、DTCOはプロセスの進化において重要な要素であり、レイアウトおよび配線ツールはDTCOの重要な部分であると述べました。
凌煙閣チップテクノロジーのCEO李宏俊は、DTCO技術には二つの要素を含むべきだと考えています。一つは製造プロセス監視IP、もう一つは先進的なプロセスパフォーマンス分析ソフトウェアです。「国内には多くの優れたEDA企業が設計プロセスを徐々に改善しているが、一つの核心的な問題が未解決である。それは先進的なプロセスの分析とコントロールが不十分であり、ソフトウェアにはプロセスデータ分析機能が欠けていることです。」
概倫電子の社長の楊廉峰は、2010年の設立当初から「良率指向設計（DFY）」の理念を明確にしており、十年以上の発展を経てDFYが「設計-プロセス協調最適化（DTCO）」の方法に進化したと述べています。楊廉峰は、ムーアの法則の下でのプロセスプラットフォームの推進により、チップの設計/製造リスクとコストが常に増加している一方で、最終製品の性能と良率を確保するために、業界はEDA/IPに対する要求が高まり、その重要性と価値が絶えず向上し、DTCOは必須となったと語りました。
DTCOのエッセンス：工芸プロセスの等価な向上
凌煙閣チップテクノロジーのCEO李宏俊は『科創板日报』の記者のインタビューで、国内の産業におけるDTCOの実践はまだ始まったばかりであり、そのためEDA企業とファウンドリが異なる視点から理解していることがあると述べました。
「しかしDTCOはもっと需要者、つまりチップ設計会社の視点から理解されるべきです。チップ会社が最も必要としているのは、チップの性能を向上させ、量産良率を安定させることです。これら二つの問題を同時に解決できる方法はすべてDTCOと呼ぶことができます。」と李宏俊は述べています。
台積電は、7nmからDTCOがもたらすエネルギー効率の恩恵が本当に現れ始めると考えています。しかし、概倫電子が上海で開催した2024年の集積回路産業発展フォーラムのブースでは、スタッフが『科創板日报』の記者に対して、成熟したプロセスから先進的なプロセスまで、概倫電子のEDAツールは主流のファウンドリをサポートし、DTCOの方法も異なるプロセスノードのチップ設計最適化に適用されると述べています。
凌煙閣の李宏俊は、以前にタイワンセミコンダクターマニュファクチャリングで20年以上の設計フロー経験を持っている。彼は《科創板日报》の記者に対して、通常のプロセス世代の更新（例えば14/12nmから10nmへの移行）では、性能の向上は15%であると言った。「DTCO手法を十分に活用すれば、一度に30%の性能向上が可能であり、これは実質的に2世代のプロセス改善に相当する。つまり、12nmで7nmに匹敵する性能のチップを製造することができる。これが設計プロセスの協調最適化の本質です。」
DTCOの理念には明るい未来があるが、前述のChipletチップ会社の関係者も「実際の実践においてDTCOは比較的困難である。まず、EDAツールチェーンの完全性に対する要件が高まり、次に、新しい手法は設計工程のエンジニアやアーキテクトの過去の作業習慣に変化と挑戦をもたらす」と述べている。
業界関係者は、中国の設計企業がCOT/DTCO能力を欠いている主な理由は、規模が不足していることだと考えている。しかし、中国の製造および設計市場の成長は明確であり、高度な設計および製造の需要が引き続き旺盛である。メモリIDMやパワー半導体、CISなどの特化したプロセスを持つFabまたはIDMは、今後数年間にわたり高速成長を維持する見込みであり、これらはDTCOの実現に巨大的な市場空間を提供する。
DTCO手法の浸透に伴い、半導体設計と製造の再融合は、新しい産業形態の再構築が期待されることを示唆している。
