3D řešení pro návrh IC

3D IC design je nové konstrukční paradigma poháněné klesající návratností škálování technologie IC. 3D design IC využívá nové pokročilé technologie balení, které umožňují integraci jednoho nebo více čipů do jednoho balení. Chiplety jsou integrované obvody (IC) optimalizované pro integraci do jediného balíčku.

Návrhy 3D IC vyžadují bezproblémovou integraci nástrojů ECAD/MCAD s více doménami do vysoce integrované návrhové platformy, označované jako pracovní postupy 3D IC. Díky širokému portfoliu špičkových nástrojů EDA a MCAD společnosti Siemens je nabízena komplexní sada pracovních postupů pokrývajících spektrum od rozkladu na úrovni systému až po předání výroby, aby umožnila svým zákazníkům navrhovat tyto složité návrhy založené na čipech.

Pracovní postupy 3D IC také vyžadují těsnou integraci s komplexní sadou návrhových sad, které umožňují navrhování, integraci a montáž 3D IC návrhů založených na čipech. S cílem umožnit ekosystém čipů převzala společnost Siemens vedoucí postavení v řízení nových iniciativ CDX/OCP 3D IC Design Kits (3DK) ve spolupráci s dalšími dodavateli EDA. Společnost Siemens sponzoruje a aktivně podporuje přijetí těchto nových průmyslových standardů orgánem JEDEC pro průmyslové standardy a je odhodlána formálně přijmout tyto nové standardy ve svých nástrojích a pracovních postupech.

3D IC design integruje více matric, jako je logika a paměť, do jediného systému pomocí vertikálního stohování (např. TSV) nebo pokročilých technologií balení. Zahrnuje rozdělení funkcí do čipů, definování propojení typu matrice a optimalizaci systému PPA a nákladů. Na rozdíl od tradičního designu 2D SoC vyžaduje návrh 3D IC ověření konektivity, integrity signálu a výkonu, tepelného chování a mechanického namáhání na úrovni systému v celém zásobníku. Jak se Mooreův zákon zpomaluje, 3D IC design je rozhodující pro umožnění vyššího výkonu, šířky pásma a energetické účinnosti pro splnění požadavků aplikací AI /HPC.

Siemens Innovator3D IC™ je sada jednotných řešení pro 2.5D/3D IC a design založený na čipech. Innovator3D IC Integrator spojuje časný průzkum systému, plánování, 3D návrh a implementaci, multifyzikální analýzu a podepisování více forem, což týmům umožňuje navrhovat, ověřovat a optimalizovat 3D systémy IC od konceptu po křemík.

Řešení Innovator3D IC společnosti Siemens podporují 3D IC a návrhy založené na čipech prostřednictvím jednotné, systémově řízené platformy, která spojuje architekturu, návrh, analýzu, ověřování a testování v celém systému s více matricemi. Umožňuje včasné STCO, jednotnou implementaci návrhu, multifyzikální analýzu na systémové úrovni, ověřování a podepisování více matric a integrovanou optimalizaci DFT a výtěžku. Propojením těchto pracovních postupů prostřednictvím konzistentního 3D digitálního dvojče pomáhají řešení Innovator3D IC týmům dříve identifikovat rizika, optimalizovat PPA na systémové úrovni a snížit nákladné cykly redesignu.

Innovator3D IC řešení jsou postavena na otevřeném a interoperabilním ekosystému s širokou podporou standardů, mimo jiné včetně 3Dblox (IEEE P3537) pro výměnu dat 3D designu, UCIe a BoW pro propojení typu die-to-die a IEEE 1838/IEEE 1687 pro testování a přístup na více matrice. Kokpit Innovator3D IC Integrator podporuje různé formáty designu, jako jsou GDSII, LEF/DEF, Verilog, ODB++, CSV atd.

Innovator3D IC Integrator v kokpitu je navržen tak, aby rozšířil a integroval se do stávajících návrhových prostředí. Jeho otevřená architektura podporuje standardní formáty a spolupracuje s nástroji třetích stran, což umožňuje týmům přijmout funkce 3D IC na úrovni systému, aniž by narušily zavedené toky návrhu křemíku.

Siemens nabízí nejlepší nástroje pro plánování balíčků a validaci 3D zásobníku v pracovních postupech návrhu 3D IC. Integrovaný pracovní postup v oblasti elektrické energie a spolehlivosti podporuje včasnou prediktivní analýzu, analýzu v návrhu a podepisování vícevrstvých 2,5/3D návrhů. Testovací pracovní postupy usnadňují spolupráci mezi týmy pro návrh balíků/čipů a týmy DFT/testů a využívají nejlepší sadu nástrojů Siemens multi-die DFT ve své třídě.

Technologie 3D IC nabízí návrháři systému téměř neomezenou flexibilitu při rozdělení jejich návrhu do čipů, z nichž každý je optimalizován v uzlu technologie IC, který je nejvhodnější pro každou funkci. Pracovní postupy architektonického plánování a návrhu usnadňují spolupráci mezi týmy návrhů systému/RTL s týmy pro návrh balíků/čipů využívajících prediktivní analýzu k efektivnímu nasazení optimální architektury před nasazením nákladné a časově náročné implantace návrhu na potenciálně neoptimální nebo patologický design.

Analýza v návrhu umožňuje týmům fyzického návrhu a elektrické/spolehlivosti ověřit návrh během fází implementace, zachytit chyby před kontrolami podepisování spuštěnými po dokončení fyzického návrhu, čímž se zabrání přepracování a souvisejícím zpožděním plánu. Pečlivý, předběžný a ověřený pracovní postup DFT/testu umožňuje včasné spuštění testů během fáze zavádění nového produktu (NPI) programu, což umožňuje dřívější vstup polovodičových produktů na trh.