展示范围：EDA、IP设计、嵌入式软件、数字电路设计、模拟与混合信号电路设计、集成电路布局设计、IDM、Fabless厂等。

观众来源：功率半导体的开发设计、制造、测试企业等。

市场机会：效率是当今芯片设计的核心，尤其是电动汽车 (EV)、可再生能源、云计算和移动领域的应用。 不难看出为什么减少能量损失可以带来巨大的好处。 例如，在电动汽车中，我们可以体验到更短的充电时间、更快的加速、更长的续航里程等等，这些优势的根源在于高效的功率器件。
功率半导体器件是电源管理系统的主力。 它们通常用作开关和整流器，能够改变电压或频率。 由于它们设计为在开启状态下运行，因此目标是优化该模式下的使用。
除了效率之外，功率器件还为系统或集成电路 (IC) 提供稳压电源，确保更可靠的运行。 对更高效率和可靠性的追求催生了对更大设备的需求，从而增加了成本和上市时间。 这是功率器件设计人员转向碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 的原因之一； 这些材料的电阻率较低，可以在较小的封装中实现更高的效率。
毫不奇怪，效率既是功率器件最重要的指标，也是最大的挑战。 效率的驱动力主要通过器件的导通电阻来衡量。 除了效率之外，其他几个挑战也需要关注，包括：
• 电流密度：确保设计符合电迁移 (EM) 规则
• 器件打开/关闭延迟：确保整个设备在定义的时间窗口内打开
• 开关损耗

尽管设计尺寸不断增加，但主要目标是通过尽可能小的面积驱动最大电流。 这有可能导致电磁问题，使设计不可靠。 识别这些问题并在没有其他影响的情况下解决它们是功率器件设计的主要挑战之一。
因此，应对大型设计（尤其是 SiC 设计）的复杂性和尺寸已成为一个重要因素。 设计人员必须考虑这些设计的高开关频率特性及其尺寸。 这些设计的巨大尺寸意味着栅极信号（器件激活的触发器）可能需要更长的时间才能传播到整个结构。 这种延迟会导致器件的某部分先于其他部分激活，从而导致电流分布不均匀、电流密度更高以及潜在的可靠性问题。

随着我们深入研究更大、更高效的设计，开关损耗已成为效率损失的一个重要因素。 集成器件制造商可以改变和增强晶体管，从而比无晶圆厂公司更具灵活性，后者通常只能使用代工厂提供的晶体管。 由于这是一个瞬态问题，因此需要进行详细分析以了解开关切换的影响。了解变更的整体影响，尤其是大型器件固有的复杂路由至关重要，可视化和比较多个相似布局的影响的能力成为克服这些挑战的重要依靠。