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9月22日，2026全国颠覆性技术创新大赛总决赛在上海落幕。在2000个项目同台激烈角逐中，安徽4个项目站上领奖台。其中，由合肥市颠覆性技术创新中心推荐的芯片仿真平台获优胜奖。该平台项目由总部位于合肥的全芯智造技术股份有限公司（简称“全芯智造”）与复旦大学联合申报，它做的事有些“超前”，在一块芯片还没造出来之前，就从原子层面预判它行不行、能用多久。
这也正契合了颠覆性技术创新大赛的立意，不是把旧方法做得更好，而是一条新路。
为什么要在原子层面“算命”？
做芯片，设计完不能直接量产，得先“打样”，行业里叫“流片”。一次流片，费用从几十万美元到上亿美元不等，制程越先进越贵。
“这不只是钱的事，AI芯片市场窗口极短，产品晚上市半年，就可能错过整整一代红利。”全芯智造工艺器件模拟资深总监颜丙勇介绍，过去几百纳米的平面晶体管时代，器件尺寸大，原子层面的小缺陷影响有限，靠大量实验拟合出经验参数就够用。但进入FinFET（鳍式晶体管）、GAA（环绕栅极）时代，晶体管关键部位厚度只剩十几个原子，“相当于从水库变成了细水管”。硅晶体里缺一个原子的“空位缺陷”、原子排列歪一点的“位错”，都会直接决定芯片能否正常工作、功耗多高、寿命多长。
可靠性隐患，过去往往要等流片之后才查得出来。
芯片“可靠性”听起来专业，其实和每个人都有关。“手机用两三年变卡、发热，很多人以为是内存不够、电池老化，其实芯片性能衰减也是核心原因。晶体管长期通电，原子级缺陷慢慢累积，就像水管结水垢。”颜丙勇说。而在汽车领域，车规芯片要求把缺陷率压到百万分之一甚至更低。“即使只有万分之一的缺陷率，投放到几百万辆车上，就是几百上千个安全隐患。”
为此，全芯智造的新平台把排查前置到了芯片仿真阶段。基于第一性原理与分子动力学计算，构建无经验参数约束的“缺陷全态模型”，打通“原子——器件——电路”全链路。经测算，这套方法可帮企业降低工艺研发成本20%以上，节约流片成本10%以上。
尖锐的考题
颜丙勇回忆，颠覆性大赛决赛答辩现场，评委抛出最尖锐的问题：原子、器件、电路，尺度相差亿万倍，你们怎么把它们兼容起来，还能同时兼顾计算精度和效率？
“这正好问到了项目的核心难点。”颜丙勇说。打个比方，研究一座城市的交通，既要看清一辆车怎么行驶，又要判断路口会不会堵，最后还要看整个路网是否顺畅。不同层次用不同算法，关键是把它们之间的影响准确传递下去。
芯片世界同样如此。
在原子层面，全芯智造团队用第一性原理研究缺陷的性质和变化规律；到了器件层面，把这些结果转成器件仿真能用的物理参数，分析漏电、阈值电压漂移；再往上，提取老化模型供电路仿真使用。“不同尺度之间不能只做数据格式转换，还要解决物理模型怎么衔接、耦合方程怎么求解、计算结果怎么验证。”
从行业看，传统工艺仿真工具，恰恰被挡在这道“尺度壁垒”前。算原子的是一套工具，算单个晶体管的是另一套，算整条产线工艺效果的又是一套，彼此割裂、靠经验公式补漏。而全芯智造这次做的，是从硅原子怎么运动、怎么形成晶体管，一路连续仿真到整条产线的参数与最终良率，相当于在电脑里建起一座完整的“虚拟晶圆厂”。
经过评委严苛的评审，全芯智造的平台最终获优胜奖。“知道结果那一刻，高兴，更觉得肩上的责任重了。”颜丙勇说。做制造EDA，投入和回报之间往往隔着很长时间，“这次获奖让我们这些长期做底层研发的人感受到，大家看到了这件事的价值。”
七年磨一把国产尺子
EDA被誉为“芯片之母”，其中制造类EDA又是国产化率最低的一块（目前仅约10%），全球约八成市场被国际巨头占据。
“这是国产替代最硬的一块骨头。”全芯智造董事长、总经理倪捷说，制造EDA不是单纯的软件，而是“软件算法＋半导体工艺＋晶圆产线”深度绑定的复合体系，难在四道高墙：它直接跑在晶圆厂生产线上，一厂一线参数各异，而工艺参数又是核心机密；它覆盖几十道工序，三巨头花了三四十年才拼成全流程；一旦用上某家工具，整条产线的参数、习惯、流程都被深度绑定，更换成本极高；再加上既懂物理、又懂工艺和软件的复合型人才全球稀缺。
2019年，全芯智造在合肥注册成立，7年间在这条窄路上扎了下去。“国产工具凭什么让晶圆厂敢换、愿意换？先把切换风险降到几乎为零。”倪捷说，团队从单个环节、单条产线切入，和海外工具并行“双备份”，数据一致甚至更优后再扩大范围。工程师直接驻场，24小时待机，针对国产设备、特殊工艺深度定制，“这种响应速度和量身定做，标准化的海外工具比不了。更重要的是，用国产工具，跑在国产设备上，打造软件+硬件的完整自主生态，才是把制造环节的自主权真正攥在自己手里。”
如今，这家注册资本3.6亿元的企业已是国内制造EDA细分领域龙头，建成计算光刻、工艺器件建模仿真、设计制造协同优化、良率与智能制造四大完全自主知识产权平台，产品和服务覆盖国内超80%晶圆厂。就在获奖后不久，其计算光刻平台又在第26届中国国际工业博览会首届“国芯展”上获评创新成果奖，是该领域唯一获奖产品。
到合肥创业
“对我们这批在EDA领域摸爬滚打二三十年的人来说，最想做的是真正能改变行业格局的事。”倪捷说，成熟大厂多是在成熟产品上局部迭代，“很难有从0到1搭建一套全新技术体系的机会”，而国产替代是真真切切的刚需。
“选择合肥，全芯智造看重两点。”一是产业链足够近，“制造EDA不能闭门写代码，必须和晶圆厂产线深度绑定、联合调试”，合肥是国内集成电路集群最完整的城市之一；二是这座城市“懂硬科技，愿意等慢生意”，“投早、投小、投硬科技”的思路，在企业最需要融资、人才的阶段给了支持。
开放的城市，开放的平台，引发更多开放的合作。
此次和全芯智造联合申报项目的复旦大学器件可靠性模型研究团队，主攻原子尺度缺陷机理等前沿物理，全芯智造负责器件建模、算法、软件平台和客户应用。基础研究的“最先一公里”，与产业转化的“最后一公里”，在合肥的产业土壤里接上了棒。
目前，获奖项目仍处于从实验室技术向工程产品转化阶段。下一步，团队计划先选一家晶圆厂开展器件级可靠性验证与试商业化，成熟后再面向FinFET、GAA产线规模推广。与此同时，全芯智造也正在探索“AI+EDA”的新路径，围绕多条产品线打造可信智能体。不过，在倪捷和颜丙勇看来，芯片制造容不得半点差错，“AI可以帮助提升效率，但一次流片就是几百上千万乃至上亿成本，目前最终拍板的只能是人。”
