DAC热议芯片热管理：从架构权衡到新型散热方案

在近期举办的设计自动化大会（DAC）上，《Semiconductor Engineering》邀请新思科技、Silvaco、Vinci、是德科技、西门子（Mentor）等多家公司的专家，围绕芯片与系统设计中的热管理及热相关权衡展开圆桌讨论。

专家们指出，随着功率密度攀升与芯粒复杂度提升，热效应正成为架构层面的约束条件，设计团队需要在功耗、性能、可靠性、布局规划、封装与散热之间进行权衡。芯粒与先进封装进一步加大了热分析难度，热点、串扰、材料特性与散热条件都必须站在整个封装和系统维度评估，而不能仅关注单颗裸片。

多位专家强调，行业需要具备更强可扩展性的多物理场建模、降阶模型、数字孪生以及紧耦合物理求解器，以精准预测热行为。在散热方案上，热界面材料、冷板散热、浸没式冷却与芯片直冷等新型技术被频繁提及。有专家预计，浸没冷却与两相冷却将在2026至2027年陆续落地。

此外，热仿真正逐步下探至器件层级。与会专家认为，目前IR压降分析已能获取单栅极压降，但单栅极级热分析尚不成熟，工具仍需在热点预判与设计修改支持方面继续完善。围绕求解器协同，模型上下文协议（MCP）等方案被专家提及，被认为是多物理场协同的必要条件之一。