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聚力建支点 夺取开门红丨芯片设计像“拼乐高”,九峰山实验室再获新突破

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2025-03-27 17:44 来源: 长江日报
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  长江日报大武汉客户端3月27日讯(记者李琴 通讯员张希为)芯片设计到底有多难?曾写作《了不起的芯片》一书的芯片设计工程师王健说:“芯片是人造物的巅峰。”

  长江日报记者获悉,九峰山实验室最新推出国内首个100nm(纳米,长度计量单位)硅基氮化镓商用工艺设计套件(Process Design Kit,缩写为PDK),让芯片设计师像“拼乐高”一样快速开发芯片成为现实。

  PDK是半导体制造中不可或缺的工具包。它为芯片设计者提供工艺参数、器件模型、设计规则等关键信息,快速实现从电路设计到实际制造的转化,是连接芯片设计与制造的“桥梁”。

  “如果说芯片电路设计工程师是搭建乐高的人,我们的PDK平台则相当于提供了一套乐高‘智能工具包’。它能将每个基础模块加工成工程师想要的形状,还能让芯片更小巧、更精致,无论你是搭城堡还是赛车,都可以从中找到所需的套件。”九峰山实验室研究中心无线领域首席专家吴畅说。

  九峰山实验室PDK研发团队。通讯员供图

  作为第三代化合物半导体材料的代表,氮化镓凭借其高频率、高功率和高效率的特性,已在无线通信、卫星通信、雷达与导航、智慧医疗等领域得到广泛应用。以消费电子为例,小巧高效的氮化镓充电器让手机、笔记本电脑等设备充电速度大幅提升的同时体积变小。

  “过去设计一款氮化镓芯片,如同闭眼走迷宫。现在有了PDK,就相当于给设计师配上了导航仪。”吴畅介绍,随着人们对高速率、低延迟通信需求的急剧增长,市场对高性能氮化镓器件的需求显著提升。作为全球第二个、国内首个商用方案,九峰山实验室推出的PDK设计套件兼具高性能、低成本和小体积的优势,为氮化镓器件的大规模市场化应用打牢了基础,目前已有不少客户来寻求合作。

  除PDK平台外,九峰山实验室还同步发布了其在氮化镓领域取得的一系列突破成果——在材料方面,全球首创8英寸硅基氮极性氮化镓衬底,保证氮化镓高性能的同时,又兼具硅基的低成本,“让科研院校、企业都用得起”;应用方面,基于自主研发的氮化镓,20米远距无线传输能量,让无人机实现空中无线充电。

  九峰山实验室全球首创8英寸硅基氮极性氮化镓衬底。通讯员供图

  作为湖北省十大实验室之一,以武汉中心城区最高峰命名的九峰山实验室自2023年正式投入运营以来,聚焦化合物半导体的研发与创新,不定级别、不设编制、全球引才,集中火力攻关“卡脖子”难题。目前近500名全职员工中,科研技术人员占九成。

  “连续挑了几个硬骨头在啃。”吴畅感慨,两年来,团队一直专注氮化镓材料的研究,锚定多个方向同步推进,才能在近期实现密集突破。后续还将有新的成果相继推出。

  【编辑:陈明】