华大九天企业命题专项奖设置:

华大九天企业命题专项奖专门用于奖励选择华大九天企业命题的赛队，华大九天企业命题专项奖是初赛奖，由企业专家评出。入围决赛的参赛队伍继续参加大赛决赛奖项评比，与初赛奖项互不冲突。

 华大九天企业命题专项奖设：

一等奖3队，每队奖金1万元

二等奖6队，每队奖金0.5万元

 

 赛题文档下载链接

https://cpipc.acge.org.cn/sysFile/downFile.do?fileId=a477f60a64f94b90a2063bed45216058

 

华大九天赛题视频讲解/工具介绍

【2023年中国研究生创“芯”大赛-华大九天企业命题讲解及工具使用说明】

https://www.bilibili.com/video/BV1Lg4y137m2/?share_source=copy_web&vd_source=731983d24066c046753f8a80d7ad6bd5

 

---

 

注：华大九天器件模型提取工具Empyrean XModel®介绍

Empyrean XModel®是华大九天的器件模型提取工具，支持硅基金属氧化物器件、硅基高压器件、分立器件和新型第三代半导体等不同类型的器件模型提取。

请有意向使用Empyrean XModel®的同学填写附件1并发送至邮箱 univ@empyrean.com.cn

华大九天将为您提供使用软件的账号及相关使用说明。

 

• 附件1-Empyrean XModel使用申请表（点击链接下载）

https://cpipc.acge.org.cn/sysFile/downFile.do?fileId=65e9d49ff7b24f5ea7e08f70129881d2

 

本届大赛报名阶段将组织开展华大九天器件建模工具Xmodel线上培训课程，帮助选择华大九天赛题的参赛队伍提升专业技能水平，在本届赛事中取得优异成绩。具体线上培训时间及内容敬请留意公众号「研究生创芯大赛」

 

赛题一：直流器件建模

描述及要求

1. 工艺、器件不限，包括但不限于硅基MOSFET、FinFET、SOI MOSFET、GaN HEMT、SiC等，但需标明具体工艺和器件。
2. 需给出器件的基本结构，依照器件结构/工艺对器件特性进行分析。
3. 需要包含相关的工艺、器件的基本效应，并对这些基本效应给出相应的测试方法（来源于实测数据）或仿真条件（来源于TCAD仿真）。以Si基MOSFET为例，除常规IV、CV特性外，至少需要LOD、WPE、OSE等效应。
4. 测试数据来源不限，可来自于实测数据或TCAD仿真，但需标明。
5. 针对上述的工作机理和器件特性给出模型的拓扑结构，基于测试数据，使用Empyrean XModel®建立相应的模型，同时介绍模型参数的提取流程。
6. 除上述提到的基本特性要求外，可以额外针对特殊效应（如高压特性、先进工艺下更多的二级效应）进行研究作为加分项。特殊效应需要给出效应的机理、测试/仿真方法、建模方法。
7. 提供模型文件
8. 模型精度越高，得分越高。

 

得分

1. 分析器件基本结构、性能分析（20分）
2. 能够根据器件特性，提出明确的测试或仿真方案。（20分）
3. 给出模型的拓扑结构，提出模型提取流程（20分）
4. 给出模型与数据对比结构，总结当前模型的优缺点，展望模型未来可提升的方向(20分)
5. 特殊测试方法、器件效应、建模方法作为额外的加分项（20分）

 

赛题二：射频器件建模

描述及要求

1. 工艺、器件不限，包括但不限于硅基MOSFET、FinFET、SOI MOSFET、GaN HEMT、GaAs/InP HBT HEMT等，但需标明具体工艺和器件。
2. 需给出器件的基本结构，依照器件结构/工艺对器件直流特性、射频寄生效应等进行分析。
3. 需要包含相关的工艺、器件的基本效应，并对这些基本效应给出相应的测试方法（来源于实测数据）。以GaN器件为例除常规IV特性、小信号S参数外，至少需要自热效应、陷阱效应等效应。
4. 针对上述的工作机理和寄生特性给出模型的拓扑结构，基于测试数据，使用Empyrean XModel®建立相应的模型，同时介绍模型参数和寄生参数的提取流程。
5. 除上述提到的基本特性要求外，可以额外针对特殊效应（热噪声参数特性、高频特性110/220GHz以上、loadpull特性/大信号建模）进行研究作为加分项。特殊效应需要给出效应的机理、测试/仿真方法、建模方法。
6. 提供modelcard
7. 模型精度越高，得分越高。

 

得分

1. 分析器件基本结构、性能、寄生特性（20分）
2. 能够根据器件特性，提出明确的测试方案。（20分）
3. 给出模型的拓扑结构，寄生效应，提出模型提取流程（20分）
4. 给出模型与数据对比结构，总结当前模型的优缺点，展望模型未来可提升的方向(20分)
5. 特殊测试方法、器件效应、建模方法作为额外的加分项（20分）

 

---

 

注：华大九天模拟电路设计全流程EDA工具介绍：

华大九天模拟电路设计全流程EDA工具系统包括原理图编辑工具、版图编辑工具、电路仿真工具、物理验证工具、寄生参数提取工具，为用户提供了从电路到版图、从设计到验证的一站式完整解决方案。 原理图和版图编辑工具Empyrean Aether搭建了一个高效便捷的模拟电路设计平台，它支持原理图编辑、版图编辑以及仿真集成环境，同时和电路仿真工具（Empyrean ALPS），物理验证工具（Empyrean Argus）、寄生参数提取工具 (Empyrean RCExplorer) 无缝集成，为用户提供了完整、平滑、高效的一站式设计流程。

 

请意向选择使用华大九天模拟电路设计全流程EDA工具的同学填写附件2并发送至邮箱 univ@empyrean.com.cn

华大九天将为您提供使用软件的账号及相关使用说明。

 

• 附件2-华大九天模拟电路设计全流程EDA工具使用申请表（打开链接下载）

https://cpipc.acge.org.cn/sysFile/downFile.do?fileId=3b55cfea5b5742b08b86950aa08bdc1d

 

 

本届大赛报名阶段将组织开展华大九天模拟电路设计全流程EDA工具线上培训课程，帮助选择华大九天赛题的参赛队伍提升专业技能水平，在本届赛事中取得优异成绩。具体线上培训时间及内容敬请留意公众号「研究生创芯大赛」

 

赛题三：全差分放大器的设计

题目：采用华大九天模拟电路设计全流程EDA工具系统及其自带的openPDK，设计一款全差分放大器电路，完成全部电路图设计和仿真的过程。可参考以下架构：

 

工作条件：

1. 采用给定openPDK工艺，需要采用PDK库中提供的器件完成设计；输入偏置电流10uA，偏置电压Vcm可自定；
2. 以下指标工作于电源电压1.6~2.0V（Nominal 1.8V），温度-20~80℃（Nominal 27℃），工艺corner包括SS/TT/FF；

 

要求技术指标（均考虑所有PVT corner组合中的最差前仿真值）：

1. 放大器开环DC增益Av0≥70dB，-3dB带宽BW0≥2MHz，开环相位裕度PhaseMargin≥45°，给出测试电路和仿真结果（30分）；
2. 1MHz时电源抑制比PSRR-1M≥80dB；给出PSRR测试电路和仿真结果（15分）;
3. 同时输入等幅的1MHz & 1.01MHz双音差分信号时，使用HB分析方法，求输出三阶交调比值OIP3≤-50dBc；给出OIP3测试电路和仿真结果（15分）;
4. 运放正常工作电流(En=1)，IDC≤5mA；给出测试电路和仿真结果（10分）；
5. 运放关断电流(En=0)，Idown≤1uA；给出测试电路和仿真结果（10分）；
6. 提供Word版设计报告，详细阐述设计思路和设计过程、仿真结果（20分）。

   ---

 

赛题四：振荡器的设计

题目：采用华大九天模拟电路设计全流程EDA工具系统及其自带的openPDK，设计一款压控振荡器（VCO）电路，完成全部电路图设计和仿真的过程。参考以下架构：

 

工作条件：

1. 采用给定openPDK工艺，需要采用PDK库中提供的器件完成设计；
2. 以下指标工作于电源电压1.6~2.0V（Nominal 1.8V），温度-20~80℃（Nominal 27℃），工艺corner包括SS/TT/FF；

 

要求技术指标（考虑所有PVT corner组合中最差前仿真值）：

1. 输出为差分方波或正弦波，当VTune调节范围在[0.4V,1.4V]，对应输出频率范围需要包含[200MHz,800MHz]，给出以0.1V为步进的V-F曲线（可以单调上升或下降，但不能出现拐点）（30分）
2. 噪声指标：在输出频率为800MHz时，使用HB Noise分析得到差分输出相噪≤-80dBc/Hz @ 100kHz；给出测试电路和仿真结果（30分）
3. VCO正常工作电流(En=1)，IDC≤5mA；给出测试电路和仿真结果（10分）；
4. VCO关断电流(En=0)，Idown≤1uA；给出测试电路和仿真结果（10分）；
5. 提供Word版设计报告，详细阐述设计思路和设计过程、仿真结果（20分）。

 

---

第六届中国研究生创芯大赛承办单位介绍

第六届中国研究生创“芯”大赛承办单位华中科技大学坐落于湖北省武汉市，是国家教育部直属重点综合性大学、国家“211工程”重点建设和“985工程”建设高校之一，也是首批“双一流”建设高校。学校校园占地7000余亩，园内树木葱茏，碧草如茵，绿化覆盖率72%，被誉为“森林式大学”。学校师资力量雄厚，并遵循“应用领先、基础突破、协调发展”的科技发展方略，构建起了覆盖基础研究层、高新技术研究层、技术开发层三个层次的科技创新体系。

华中科技大学集成电路学院以服务国家重大战略和区域经济发展为目标，承建集成电路科学与工程和电子科学与技术两个一级学科，电子科学与技术、集成电路设计与集成系统、微电子科学与工程三个国家一流本科专业，先后获批国家集成电路人才培养基地、国家示范性微电子学院、国家集成电路产教融合创新平台。学院按照“国际视野、拔尖示范、协同育人、自主创芯、服务地方"的思路 ，通过人才培养、科学研究、学科建设“三位一体”，充分发挥产教融合优势，支撑和引领华中地区集成电路产业高速发展。

武汉东湖新技术开发区简称东湖高新区，又称中国光谷、简称光谷，于1988年创建成立，是中国首批国家级高新区、第二个国家自主创新示范区、中国（湖北）自由贸易试验区武汉片区，并获批国家光电子信息产业基地、国家生物产业基地、央企集中建设人才基地、国家首批双创示范基地等。 经过30多年的发展，东湖高新区综合实力和品牌影响力大幅提升，知识创造和技术创新能力提升至全国169个国家级高新区第一，成为全国10家重点建设的“世界一流高科技园区”之一。