邀你挑战，第七届中国研究生创“芯”大赛概伦电子赛题发布
2024-04-23
近日，第七届中国研究生创“芯”大赛正式启动。作为国内首家EDA上市公司，关键核心技术具备国际市场竞争力的EDA领军企业，概伦电子长期秉持与中国集成电路行业共同成长的理念，始终将产教融合人才培养作为公司发展的长期战略，为中国集成电路产业打造多层次的专业人才培养机制，已连续多年支持中国研究生创“芯”大赛。作为命题企业之一，现对外公布了两道企业命题，内容涵盖数字capless LDO的设计和器件建模方向。
赛题名称：
赛题一：数字capless LDO的设计
赛题二：器件建模题（A题/B题）
概伦专项奖：
概伦电子专项奖是初赛奖，用于奖励选择概伦电子赛题的获奖赛队。参赛赛队可同时参加大赛执行委员会组织的其他大赛奖项的评审和获奖。
一等奖：每队奖金10000元，2支参赛队伍
二等奖：每队奖金5000元，6支参赛队伍
人才培养：
概伦电子鼓励和支持技术部门从创芯大赛获奖学生中挖掘人才。在校招过程中，本次创芯大赛获奖学生可跳过笔试，直接进入面试环节，概伦电子将优先为获奖学生提供岗位实习的机会。
赛题一：数字capless LDO的设计
概伦电子全定制电路设计平台——NanoDesigner
概伦电子全定制电路设计平台NanoDesigner为客户提供一个灵活、可扩展的存储和模拟/混合信号IC设计平台，支持原理图设计、智能化版图编辑、交互式物理验证以及电路设计优化。该产品界面直观、易操作，无缝集成概伦电子的电路仿真NanoSpice系列引擎、良率导向设计平台NanoYield、大容量波形查看器NanoWave与其它SPICE仿真器，全面兼容Open Access数据库等业界标准文件、各类标准工具接口，还支持强大的电路查看、编辑、自动连接等功能选项，真正做到整合原理图与版图设计、电路仿真与分析、物理验证与设计自动化于一体， 为以各类存储器电路、模拟电路等为代表的定制类芯片设计提供完整的EDA全流程，从而极大地提升设计效率。
▼ 赛题一设计描述
请使用概伦电子提供的电路/版图设计工具NanoDesigner，spice仿真工具NanoSpice, 以及数字逻辑仿真工具VeriSim, 基于概伦电子提供的PDK(PDK会随软件包上传至云，仅可使用该PDK所提供器件)，设计一个数字capless LDO。要求该LDO的输出电压0.8~1.5V可调（step=0.1V），负载大于5mA, 纹波小于10mV, 过冲<0.2V,响应时间<5μs,电源电压范围为 1.8V~3.6V，不可使用外接电容，片上电容最大可用到200pF,有一个100MHz外部时钟可用，同时有一个片外1.2V基准电压可用。
任务一：
给出所设计数字capless LDO 的top level 框架图。阐述该LDO各组成模块的基本功能和工作原理。完成所设计数字capless LDO 的模拟部分电路图，解释模拟部分的工作原理，并逐一解释所选用的器件及器件参数的设定；完成所设计数字capless LDO 的数字部分的详细算法流程图，并用verilog实现。
任务二：
完成所设计数字capless LDO的电路仿真工作,包括模拟电路仿真，数字电路仿真，以及混合仿真结果，给出仿真的testbench，以及Typical PVT (TT/3.3V/25℃) 下的仿真结果，包括输出电压范围，纹波，响应时间，过冲，功耗，电流效率等，并估算模块面积，给出设计报告。
任务三：
完成各PVT corner (P: SS/TT/FF, V: 3.6V/3.3V/2.5V/1.8V, T:125℃/25℃/-40℃) 下的仿真工作。给出包括输出电压范围，纹波，响应时间，过冲，功耗，电流效率等的关键参数。
赛题二：器件建模题（A题/B题）
概伦电子建模软件MeQLab
▼ 赛题二（A题）描述及要求
使用概伦电子的建模软件MeQLab完成HBT器件的直流，大、小信号特性建模。HBT器件不限定类型，可以是III-V族或者GeSi HBT，同时提供“自选数据(实测或TCAD仿真数据)+自选模型”和“参考数据（IV/Spar）+参考模型”2类选项。
任务一（A题）：
任选一类HBT结构，简述其器件工作机理、结构设计优化思路和工艺制备流程，并指出其相对于硅基工艺制备的普通BJT的优势。（20分）
器件工作机理 （5分）
结构设计优化思路（5分）
工艺制备流程（5分）
对比普通Si BJT的优势（5分）
任务二（A题）：
基于选定的HBT器件类型给出模型的等效拓扑结构，选择“参考数据+参考模型”或“自选数据+自选模型”在MeQLab建模平台完成从DC到RF小信号模型参数的提取。（55分）
给出并解析模型的拓扑结构，结合所选模型简评主流HBT模型分类及优缺点 （15分）
给出DC提参流程并完成相关参数提取（15分）
给出小信号提参流程并完成相关参数提取（15分）
模型拟合精度（10分）
任务三（A题）：
完成大信号模型验证（谐波仿真,Pout/PAE vs Pin等）（15分）
任务四（A题）：
给出本次建模报告和模型文件，并进行综合性小结。（10分）
任务五（A题）：
设计应用电路完成模型验证 （+10分）
自建模型（+10分）
用实测大信号数据（自选数据选项）进行模型验证（+10分）
▼ 赛题二（B题）描述及要求
使用概伦电子的建模软件MeQLab完成下列任务：针对某一器件，完成器件结构和工艺流程解析、建模、参数提取及拟合精度分析。不限定器件类型、制备工艺，例如可以是MOSFET、BJT、diode等器件。
绘制并给出该款器件的结构剖面图及完整的制备工艺流程，给出该款器件的关键电性能指标并分析器件用途。（20分）
给出通过仿真或实测达到的该器件关键电性能值，明确说明是仿真值还是测量值。详细叙述影响该器件性能的物理效应，以及在器件模型中这些物理效应的表征方式，要求至少给出三个器件物理效应，且针对该器件，物理效应考虑越详尽，得分越高。（30分）
给出该款器件的器件模型，并详细叙述模型参数的提取流程。参赛队伍自建模型、加入大信号模型验证都将获得加分。（30分）
给出该款器件模型文件及拟合误差报告。注：模型拟合精度越高，得分越高。（20分）
关于创“芯”大赛 & 本届赛程
中国研究生创“芯”大赛由教育部学位管理与研究生教育司指导，中国学位与研究生教育学会、中国科协青少年科技中心主办，清华海峡研究院作为秘书处。赛事作为中国研究生创新实践系列赛事之一，服务于国家集成电路产业发展战略，旨在切实提高研究生的创新能力和实践能力，促进集成电路领域优秀人才的培养，至今已成功举办六届。
大赛面向中国大陆、港澳台地区在读研究生（硕士生和博士生，含留学生）和已获得研究生入学资格的大四本科生（需提供学校保研、录取证明）及国外高校在读研究生。参赛队伍可提交集成电路芯片设计相关创意、创新或创业作品。
2024年第七届中国研究生创芯大赛已正式开赛！报名截止时间为6月23日，初赛作品提交截止时间为7月1日，决赛时间拟定于8月中旬。
