兩家zui大的晶圓代工企業(yè)已經(jīng)做出了表率：繼去年6月臺積電（TSMC）在DAC大會上宣布提供分別名為Yield Plus 的免費DFM工具組和Yield Pro的DFM收費服務(wù)之后，臺聯(lián)電（UMC）也于近期宣布將針對發(fā)展90nm SoC芯片的客戶推出完整的DFM以及良率*化服務(wù)。

    早在三年前，TSMC就已經(jīng)開始留意和收集與DFM相關(guān)的技術(shù)信息。“在對可能的投入和獲得的收益進行分析比較之后，我們認為在130nm時代，業(yè)界還不需要這樣的技術(shù)。”TSMC設(shè)計服務(wù)行銷處設(shè)計自動化及服務(wù)行銷專案副處長吳國雄表示，“但是當半導(dǎo)體制造進入到90nm時代，設(shè)計師就必須在開始設(shè)計的時候?qū)γ總€電路的良率有所警覺。”

    橫亙在生產(chǎn)和設(shè)計之間的鴻溝一直都是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)普遍存在的問題。1.0微米時代，技術(shù)人員引入了“設(shè)計規(guī)則”的概念，隨著技術(shù)的發(fā)展，為了盡可能地利用每一家代工企業(yè)的制造能力，開始出現(xiàn)定制化的設(shè)計規(guī)則。但這依然無法解決時序（Timing）問題，SPICE模型隨之出現(xiàn)。 

    設(shè)計規(guī)則和SPICE模型可以看作是晶圓代工企業(yè)為了提高良率而向設(shè)計師提供的優(yōu)化信息。工程師同樣可以從這個角度來看待DFM。“這不是什么新現(xiàn)象。”吳國雄指出，“物理電路和布圖設(shè)計之間的差異一直以來都存在。如果真的說有什么不同，那就是以前你根本無需理會的問題在日趨*的工藝下變得越來越嚴重了。比如在0.25微米時代，一個部位少堆疊100個原子對電氣特性影響甚微，但是90nm工藝下，可能這個部位只有1000個原子的厚度，高達10%的物理尺寸誤差對電氣特性的影響將是巨大的。”

    “從90nm工藝開始，DFM將會和設(shè)計規(guī)則、SPICE模型一起成為半導(dǎo)體技術(shù)的一部分，代工廠不交付這些信息，設(shè)計師將無法完成芯片設(shè)計工作。”他說。

    但是僅讓設(shè)計師知曉這一點還遠遠不夠，他們必須盡快獲得讓DFM*化的方法。在整個產(chǎn)業(yè)鏈上，擁有大量制造經(jīng)驗的代工廠無疑zui有發(fā)言權(quán)。作為zui大的晶圓代工企業(yè)，TSMC責(zé)無旁貸，吳國雄表示，其所屬的這家業(yè)界*廠商擁有zui多的一手現(xiàn)場數(shù)據(jù)。

    但是如果只是擁有這些數(shù)據(jù)，并不意味著萬事大吉，TSMC的目標是在獲得這些數(shù)據(jù)后能夠?qū)⑵?ldquo;轉(zhuǎn)換”成設(shè)計師可以識別的語言。吳國雄承認，為了得到經(jīng)過DFM優(yōu)化的修正方案，一定要有一個工具能把這些數(shù)據(jù)同設(shè)計合并在一起，但他也表示，TSMC僅提供基本工具，至于所需的EDA軟件，仍然欠奉。“我們只提供DFM方案和所需數(shù)據(jù)，它是一個指導(dǎo)性的原則。我們會告訴你去做什么，而不會制定用什么（工具）去做。”他說。

   不過，設(shè)計師們無需擔(dān)心，包括Cadence和Synopsys在內(nèi)的主要EDA工具供應(yīng)商都已經(jīng)同TSMC進行了合作。如今，這些企業(yè)已經(jīng)能在EDA軟件中提供一個接口，使相關(guān)數(shù)據(jù)能夠順利導(dǎo)入到設(shè)計流程中去。

    這種模式帶來的好處顯而易見，它能幫助將相關(guān)流程對設(shè)計師的工作影響降至zui低。“有了工具的支持，DFM優(yōu)化就嵌在了設(shè)計流程當中。”吳國雄解釋說，“對設(shè)計工程師來說，這些額外的工作對其設(shè)計流程來說幾乎沒有任何影響。你*能感覺到的就是zui后得到的GDSII文件可能會有一些不同。”這對在EDA工具上已經(jīng)花費太多的公司來說無疑是個福音——它將能幫助他們保護投資。

    盡管已經(jīng)將DFM和設(shè)計規(guī)則、SPICE模型擺在了同等重要的位置，但吳國雄同時也強調(diào)，與后兩者相比，DFM還是不同的——至少在短期內(nèi)仍是如此。“與設(shè)計規(guī)則相比，zui早給出的DFM方案還只是一些建議。它告訴你在設(shè)計規(guī)則之外，還可以進行一些調(diào)整。比如設(shè)計規(guī)則中規(guī)定線距必須不能小于多少，而DFM則會建議你為了提高良率，在有冗余的地方可以將線距拉開一點，但如果不這么做的話也不會有致命的影響。”

    引入DFM服務(wù)將使TSMC和無晶圓廠一起更接近于一家集設(shè)計和制造于一身的半導(dǎo)體制造商（IDM），因為這家傳統(tǒng)的晶圓代工企業(yè)同時也提供收費的DFM服務(wù)。但吳國雄似乎不太贊同這一點。此前一些專家曾公開指出在90nm及以下更*的工藝中，IDM比純晶圓代工企業(yè)具有優(yōu)勢，因為他們能更快將生產(chǎn)中積累的經(jīng)驗用于設(shè)計。針對這個說法，他表示：“IDM企業(yè)中同樣也存在分工，而且他們生產(chǎn)中積累并與設(shè)計部門分享的經(jīng)驗不見得就是我們所看到的。”

    “這是一種誤解。”吳國雄繼續(xù)說道，“IDM的優(yōu)勢在于其商業(yè)模式，其贏利來源于整個公司的綜合狀況，并非專注于某一設(shè)計或制造等流程。在DFM方面，TSMC與客戶合作，不僅在設(shè)計和制造上與IDM一樣，并且更為專注和專業(yè)。”

    DFM是無晶圓設(shè)計企業(yè)的一根救命稻草嗎？如果抱有這樣的想法，答案可能是令人失望的。“許多人一談到‘起作用’，就馬上跳到‘是’或‘否’的問題上。這其實陷入了一個誤區(qū)。”他告誡說，“千萬不要把DFM當成一個天大的事情。即使你采用了這種方案，也只是有邏輯上受益的可能性。”

    他強調(diào)：“我們在小心的求證，并很小心的把這種方案交給設(shè)計師。對于新興的DFM技術(shù)來說，目前還處在一個市場教育的階段。我想要說得是，這是一個趨勢，大家都應(yīng)該關(guān)注它，這非常重要。”