西门子与两半导体公司联手，开创量子计算低温半导体设计先河

西门子，作为工业自动化和数字化领域的全球领导者，近日与英国半导体公司Semiwise和sureCore合作，共同开发了适用于量子计算的一系列能够在极低温环境下运行的半导体设计。

这是量子计算商业化过程中的关键技术落地，此次合作有望在面向量子计算的下一代集成电路 (IC) 的性能和能效方面取得巨大进步，被认为是高性能计算 (HPC) 研究和开发的前沿。

图｜量子计算机（来源：西门子）

01. 精准落地量子计算核心技术

释放量子计算在高性能计算和其他快速增长应用中的潜力的关键在于，能够在低温下运行的控制电子设备的可用性。

Semiwise 利用西门子先进的模拟/混合信号 IC 设计技术，开发了低温 CMOS 电路设计，具有低温 SPICE 模型以及可在低温下执行精确分析的 SPICE 模拟器技术。

Semiwise 正在向 SureCore 提供使用西门子 Analog FastSPICE (AFS) 开发的知识产权 (IP)，用于开发 SureCore 的 CryoIP 系列，旨在实现 CryoCMOS 控制芯片的设计，这被视为释放量子计算商业潜力的关键。

Semiwise提供的CMOS 技术和晶体管设计 IP，经由西门子的Analog FastSPICE (AFS) 技术开发，已成功转化为支持sureCore的CryoIP产品线，目前已快速推进使用GlobalFoundries的22FDX PDK进行首个CryoIP流片。

在其 CryoIP 产品线的开发中，sureCore 还使用了西门子 Analog FastSPICE 平台和 Solido Design Environment 软件，这两种软件都在低温下展示了可靠和准确的操作，使 SureCore 能够构建模拟电路、标准单元库和存储器设计，包括SRAM、寄存器文件和 ROM，以及使用 Semiwise 的低温晶体管模型。

此外，西门子的 Analog FastSPICE 软件展示了在低温条件下处理代工器件模型的卓越能力，有助于提供高效的模拟、混合信号和数字电路设计和验证功能，而不会出现收敛问题。

这实现了高水平的准确性和性能，为量子计算领域潜在的突破性进步奠定了基础。

图｜西门子Analog FastSPICE平台，该平台拥有世界领先代工厂认证的精度，其纳米级 SPICE 精度比传统 SPICE 快 5 倍以上，比并行 SPICE 模拟器快 2 倍以上。全球 200 多家半导体公司的设计团队依靠 AFS 来设计其纳米级 ADC、DAC、PLL、高速 I/O、高速时钟、CMOS 图像传感器、存储器和 RFIC。（来源：西门子）

02. 西门子与Semiwise的量子计算商业前景

Semiwise的CEO兼sureCore董事的Asen Asenov教授指出：“首次通过与西门子EDA技术的合作，我们通过低温晶体管测量和技术计算机辅助设计(TCAD)分析，开发了具备工艺设计套件（PDK）品质的紧凑晶体管模型，这为工业级的低温CMOS电路设计提供了可能。”

sureCore的CEO Paul Wells同样表达了对这次合作的重要性，他认为采用西门子的技术可以大大加快产品的开发周期，将创新的低温CMOS技术从实验室流向市场。

西门子数字工业软件公司定制 IC 验证部门总经理兼副总裁 Amit Gupta 表示：“此次合作象征着西门子坚定不移地致力于推进量子计算领域。所开发的突破性技术和解决方案有可能重新定义量子计算领域。”

通过这次合作，Semiwise和sureCore不仅增强了自身在量子计算领域的竞争力，同时也展示了西门子在高科技领域合作的开放性和前瞻性。

该合作项目不仅是量子计算技术的一大进步，更是对整个半导体行业未来发展趋势的一次深远影响。

引用：

[1]https://www.electronicsweekly.com/uncategorised/siemens-joins-surecore-and-semiwise-in-cryochip-development-2023-12/

[2]https://www.sure-core.com/2023/12/20/siemens-collaborates-with-surecore-and-semiwise-to-pioneer-quantum-computing-ready-cryogenic-semiconductor-designs/

[3]https://newsroom.sw.siemens.com/en-US/siemens-eda-quantum-crygogenics/

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