9月22日，2026全國顛覆性技術創新大賽總決賽在上海落幕。在2000個項目同臺激烈角逐中，安徽4個項目站上領獎臺。其中，由合肥市顛覆性技術創新中心推薦的晶片倣真平臺獲優勝獎。該平臺項目由總部位於合肥的全芯智造技術股份有限公司（簡稱“全芯智造”）與復旦大學聯合申報，它做的事有些“超前”，在一塊晶片還沒造出來之前，就從原子層面預判它行不行、能用多久。這也正契合了顛覆性技術創新大賽的立意：不是把舊方法做得更好，而是一條新路。

　　為什麼要在原子層面“算命”?

　　做晶片，設計完不能直接量產，得先“打樣”，行業裏叫“流片”。一次流片，費用從幾十萬美元到上億美元不等，製程越先進越貴。

　　“這不只是錢的事，AI晶片市場窗口極短,產品晚上市半年,就可能錯過整整一代紅利。”全芯智造工藝器件模擬資深總監顏丙勇介紹，過去幾百納米的平面電晶體時代，器件尺寸大，原子層面的小缺陷影響有限，靠大量實驗擬合出經驗參數就夠用。但進入FinFET(鰭式電晶體)、GAA(環繞柵極)時代，電晶體關鍵部位厚度只剩十幾個原子，“相當於從水庫變成了細水管。”硅晶體裏缺一個原子的“空位缺陷”、原子排列歪一點的“位錯”，都會直接決定晶片能否正常工作、功耗多高、壽命多長。

　　可靠性隱患，過去往往要等流片之後才查得出來。

　　晶片“可靠性”聽起來專業，其實和每個人都有關。“手機用兩三年變卡、發熱,很多人以為是記憶體不夠、電池老化，其實晶片性能衰減也是核心原因。電晶體長期通電，原子級缺陷慢慢累積，就像水管結水垢。”顏丙勇説。而在汽車領域，車規晶片要求把缺陷率壓到百萬分之一甚至更低。“即使只有萬分之一的缺陷率，投放到幾百萬輛車上，就是幾百上千個安全隱患。”

　　為此，全芯智造的新平臺把排查前置到了晶片倣真階段。基於第一性原理與分子動力學計算，構建無經驗參數約束的“缺陷全態模型”，打通“原子-器件-電路”全鏈路。經測算，這套方法可幫企業降低工藝研發成本20%以上，節約流片成本10%以上。

　　尖銳的考題

　　顏丙勇回憶，顛覆性大賽決賽答辯現場，評委拋出最尖銳的問題：原子、器件、電路，尺度相差億萬倍，你們怎麼把它們相容起來，還能同時兼顧計算精度和效率？

　　“這正好問到了項目的核心難點。”顏丙勇説。打個比方，研究一座城市的交通，既要看清一輛車怎麼行駛，又要判斷路口會不會堵，最後還要看整個路網是否順暢。不同層次用不同演算法，關鍵是把它們之間的影響準確傳遞下去。

　　晶片世界同樣如此。

　　在原子層面，全芯智造團隊用第一性原理研究缺陷的性質和變化規律；到了器件層面,把這些結果轉成器件倣真能用的物理參數，分析漏電、閾值電壓漂移；再往上，提取老化模型供電路倣真使用。“不同尺度之間不能只做數據格式轉換，還要解決物理模型怎麼銜接、耦合方程怎麼求解、計算結果怎麼驗證。”

　　從行業看,傳統工藝倣真工具，恰恰被擋在這道“尺度壁壘”前。算原子的是一套工具，算單個電晶體的是另一套，算整條產線工藝效果的又是一套，彼此割裂、靠經驗公式補漏。而全芯智造這次做的，是從硅原子怎麼運動、怎麼形成電晶體，一路連續倣真到整條產線的參數與最終良率，相當於在電腦裏建起一座完整的“虛擬晶圓廠”。

　　經過評委嚴苛的評審，全芯智造的平臺最終獲優勝獎。“知道結果那一刻，高興，更覺得肩上的責任重了。”顏丙勇説。做製造EDA，投入和回報之間往往隔著很長時間，“這次獲獎讓我們這些長期做底層研發的人感受到，大家看到了這件事的價值。”

　　七年磨一把國產“尺子”

　　EDA被譽為“晶片之母”，其中製造類EDA又是國產化率最低的一塊(目前僅約10%)，全球約八成市場被國際巨頭佔據。

　　“這是國產替代最硬的一塊骨頭。”全芯智造董事長、總經理倪捷説，製造EDA不是單純的軟體，而是“軟體演算法+半導體工藝+晶圓產線”深度綁定的複合體係，難在四道高墻：它直接跑在晶圓廠生產線上，一廠一線參數各異，而工藝參數又是核心機密；它覆蓋幾十道工序，三巨頭花了三四十年才拼成全流程；一旦用上某家工具，整條產線的參數、習慣、流程都被深度綁定，更換成本極高；再加上既懂物理、又懂工藝和軟體的複合型人才全球稀缺。

　　2019年，全芯智造在合肥註冊成立，7年間在這條窄路上扎了下去。“國產工具憑什麼讓晶圓廠敢換、願意換？先把切換風險降到幾乎為零。”倪捷説,團隊從單個環節、單條產線切入,和海外工具並行“雙備份”,數據一致甚至更優後再擴大範圍。工程師直接駐場，24小時待機，針對國產設備、特殊工藝深度定制,“這種響應速度和量身定做,標準化的海外工具比不了。更重要的是,用國產工具,跑在國產設備上，打造‘軟體+硬體’的完整自主生態，才是把製造環節的自主權真正攥在自己手裏。”

　　如今，這家註冊資本3.6億元的企業已是國內製造EDA細分領域龍頭，建成計算光刻、工藝器件建模倣真、設計製造協同優化、良率與智慧製造四大完全自主知識產權平臺，產品和服務覆蓋國內超80%晶圓廠。就在獲獎後不久，其計算光刻平臺又在第26屆中國國際工業博覽會首屆“國芯展”上獲評創新成果獎，是該領域唯一獲獎產品。

　　到合肥創業

　　“對我們這批在EDA領域摸爬滾打二三十年的人來説，最想做的是真正能改變行業格局的事。”倪捷説，成熟大廠多是在成熟產品上局部迭代，“很難有從0到1搭建一套全新技術體系的機會。”而國產替代是真真切切的剛需。

　　“選擇合肥，全芯智造看重兩點。”一是產業鏈足夠近，“製造EDA不能閉門寫代碼，必須和晶圓廠產線深度綁定、聯合調試。”合肥是國內積體電路集群最完整的城市之一；二是這座城市“懂硬科技，願意等慢生意”,“投早、投小、投硬科技”的思路，在企業最需要融資、人才的階段給了支持。

　　開放的城市，開放的平臺，引發更多開放的合作。

　　此次和全芯智造聯合申報項目的復旦大學器件可靠性模型研究團隊，主攻原子尺度缺陷機理等前沿物理，全芯智造負責器件建模、演算法、軟體平臺和客戶應用。基礎研究的“最先一公里”，與產業轉化的“最後一公里”，在合肥的產業土壤裏接上了棒。

　　目前，獲獎項目仍處於從實驗室技術向工程產品轉化階段。下一步，團隊計劃先選一家晶圓廠開展器件級可靠性驗證與試商業化，成熟後再面向FinFET、GAA產線規模推廣。與此同時，全芯智造也正在探索“AI+EDA”的新路徑，圍繞多條產品線打造可信智慧體。不過，在倪捷和顏丙勇看來，晶片製造容不得半點差錯，“AI可以幫助提升效率，但一次流片就是幾百上千萬乃至上億成本，目前最終拍板的只能是人。”（文 郜徵 李環環 潘玉 王政）