创芯选星育芯，第八届中国研究生创“芯”大赛概伦电子赛题发布
2025-04-22
近日，第八届中国研究生创“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USART模块设计和器件建模方向。
赛题名称：
赛题一：基于VeriSim仿真的USART模块设计
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：基于VeriSim仿真的USART模块设计
概伦电子先进数字仿真器——VeriSim
概伦电子VeriSim是一款先进的逻辑仿真器，提供全面的数字设计验证解决方案，覆盖系统级、行为级、RTL级和门级数字电路仿真验证的需求。配备高性能的仿真引擎和约束求解器，旨在提高编译时效率，并确保设计的正确性和稳定性；可适配众多主流硬件描述语言，包括Verilog、VHDL、SystemVerilog、SystemC等，以及它们的组合；支持行为级、RTL级和带SDF后仿的门级数字电路门级 Verilog和 VHDL仿真；支持高阶的系统级SystemVerilog加SystemC混合仿真，通过无缝集成通用验证方法（UVM）为用户提供快速验证测试台的设置，使验证过程更加高效和可控；提供全面的功能、断言和代码覆盖率测试，可生成多种格式的仿真数据；输入文件可通过加密算法进行保护，确保客户 IP得到充分的安全保护；VeriSim集成概伦电子NanoSpice系列的各种晶体管级电路仿真器，提供完整的混合信号验证解决方案。
▼ 赛题一设计内容描述
USART(Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter)是一个全双工通用同步/异步串行收发模块，USART协议从早期的UART开始，经过扩展同步功能以及持续的技术优化与更新，形成了广泛应用于物联网设备，嵌入式系统和微控制器的成熟通信协议。请基于这一标准设计一个USART模块，并基于UVM或PVM方法论搭建验证平台，使用VeriSim仿真器进行功能验证。用Verilog语言实现USART模块的设计，模块接口定义和功能列表如下所示。
任务一：
用Verilog语言实现USART模块的设计，模块接口定义和功能列表如下所示（usart_pclk频率100MHz）。
任务二：
基于UVM架构搭建测试平台，实现BRM，SCB，Monitor等验证模块。
任务三：
编写测试用例，要求覆盖题目规定的完整功能点。
任务四：
用VeriSim仿真工具完成仿真并输出覆盖率报告。
任务五：
用PVM方法论搭建验证平台，并跑通关键测试用例。
赛题一输出要求：
1. USART模块设计方案及Verilog代码。
2. USART模块模块测试平台方案及SystemVerilog代码。
3. 测试点分解及测试用例代码。
4. 功能覆盖率报告。
5. 附加题：PVM验证平台及测试用例代码。
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
任选一类PDSOI或者FDSOI MOSFET器件完成建模，包括器件的直流特性、射频小信号特性以及大信号的谐波功率特性等相关的参数提取，细节如下：
任务一（A题）：
任选一类SOI器件，简述其结构，工作原理，工艺制备流程，并指出器件特有的效应。（20分）
器件结构示意图（包括剖面图和版图）（5分）
工作原理（5分）
工艺制备流程（5分）
器件效应——结合数据分析为佳（5分）
任务二（A题）：
基于实测或者TCAD仿真数据，任选一类模型并给出射频小信号等效拓扑结构，完成直流和射频小信号模型参数的提取。（55分）
说明选用模型的理由，并给出射频小信号的等效拓扑结构（15分）
给出DC数据测试条件及测试方案、提参流程，并完成直流参数提取（15分）
给出小信号S参数测试条件及测试方案、提参流程，并完成射频参数提取（15分）
模型拟合精度（10分）
任务三（A题）：
完成大信号模型的验证及优化（Pout/PAE vs Pin等）。（15分）
任务四（A题）：
给出本次完整的建模报告、数据和模型文件，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）
▼ 赛题二（B题）描述及要求
任选一类器件，完成器件结构、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。
1、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指标并分析器件用途。（20分）
2、基于数据提取关键电性指标，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，要求至少给出三种器件物理效应，物理效应考虑越详尽，得分越高。（30分）
3、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）
4、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）
▼ 赛题A/B题补充说明
赛题二（A/B题）考核标准会依据建模试题的完整性、创新性、建模精度结合难度系数共同考量。（理论上先进工艺结点引入效应会更多，建模难度也会增加，或特殊工艺的特殊效应）
关于创“芯”大赛 & 本届赛程
中国研究生创“芯”大赛是由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的全国性集成电路领域专业赛事。大赛聚焦集成电路设计，半导体器件与工艺、制造等方向，设置自主命题赛道与企业命题赛道，深度融合学术研究与产业应用，为研究生提供了从理论到实践的全方位展示平台。历经多年发展，创“芯”大赛已成为全国研究生展现创新实践与科研实力的重要舞台。
第八届大赛将由南京大学承办，中共苏州市委组织部、苏州高新区管委会提供支持，华为技术有限公司冠名。初赛分为自主命题与企业命题赛道。大赛初赛报名截止日期为2025年6月15日。参赛队在大赛官网上注册、组队、提交参赛作品。
