Solutions de conception de CI 3D

La conception de CI 3D est un nouveau paradigme de conception motivé par les rendements décroissants de la mise à l'échelle de la technologie IC. La conception de CI 3D tire parti de nouvelles technologies d'emballage avancées qui permettent l'intégration d'un ou plusieurs chiplets dans un seul paquet. Les chiplets sont des circuits intégrés (CI) optimisés pour l'intégration dans un seul paquet.

Les conceptions de CI 3D nécessitent l'intégration transparente d'outils ECAD/MCAD multi-domaines au sein d'une plate-forme de conception hautement intégrée, appelée flux de travail de CI 3D. S'appuyant sur le vaste portefeuille d'outils EDA et MCAD de Siemens de pointe, un ensemble complet de flux de travail est proposé couvrant tout le spectre allant de la décomposition au niveau du système au transfert de fabrication pour permettre à ses clients de concevoir ces conceptions complexes à base de puces.

Les flux de travail des CI 3D nécessitent également une intégration étroite avec un ensemble complet de kits de conception pour permettre la conception, l'intégration et l'assemblage de conceptions de CI 3D à base de puces. Pour permettre un ecosystem de puces, Siemens a pris le leadership dans la conduite des nouvelles initiatives CDX/OCP 3D IC Design Kits (3DK) en collaboration avec d'autres fournisseurs d'EDA. Siemens sponsorise et favorise activement l'adoption de ces nouvelles normes industrielles par l'organisme de normalisation de l'industrie JDEC et s'engage à adopter formellement ces nouvelles normes dans ses outils et flux de travail.

La conception de circuits intégrés 3D intègre plusieurs matrices, telles que la logique et la mémoire, dans un seul système utilisant l'empilage vertical (par exemple, les TSV) ou des technologies d'emballage avancées. Cela implique de partitionner les fonctionnalités en chiplets, de définir des interconnexions pré à puce et d'optimiser le PPA et les coûts du système. Contrairement à la conception traditionnelle de SoC 2D, la conception de circuits intégrés 3D nécessite une vérification au niveau du système de la connectivité, de l'intégrité du signal et de l'alimentation, du comportement thermique et des contraintes mécaniques sur toute la pile. Alors que la loi de Moore ralentit, la conception de circuits intégrés 3D est essentielle pour permettre des performances, une bande passante et une efficacité énergétique plus élevées afin de répondre aux demandes des applications IA et HPC.

Siemens Innovator3D IC™ est un ensemble de solutions unifiées pour la conception de circuits intégrés 2.5D/3D et de puces. Innovator3D IC Integrator relie l'exploration précoce du système, la planification, la conception et la mise en œuvre 3D, l'analyse multiphysique et l'approbation multi-matrices, permettant aux équipes de concevoir, valider et optimiser les systèmes de circuits intégrés 3D du concept au silicium.

Les solutions Innovator3D IC de Siemens prennent en charge les conceptions de CI 3D et de puces grâce à une plate-forme unifiée pilotée par le système qui relie l'architecture, la conception, l'analyse, la vérification et les tests sur l'ensemble du système multi-puces. Il permet le STCO précoce, la mise en œuvre de la conception unifiée, l'analyse multiphysique au niveau du système, la vérification et l'approbation multi-puces, et la DFT intégrée et l'optimisation du rendement. En reliant ces flux de travail grâce à un jumeau numérique 3D cohérent, les solutions Innovator3D IC aident les équipes à identifier les risques plus tôt, à optimiser les PPA au niveau du système et à réduire les cycles de refonte coûteux.

Les solutions Innovator3D IC sont construites sur un ecosystem ouvert et interopérable avec une prise en charge de normes étendues, y compris, mais sans s'y limiter, 3Dblox (IEEE P3537) pour l'échange de données de conception 3D, UCIe et BoW pour l'interconnectivité à matrice, et IEEE 1838/IEEE 1687 pour les tests et l'accès multi-matrices. Le cockpit Innovator3D IC Integrator prend en charge divers formats de conception tels que GDSII, LEF/DEF, Verilog, ODB++, CSV, etc.

Le cockpit Innovator3D IC Integrator est conçu pour augmenter et s'intégrer aux environnements de conception existants. Son architecture ouverte prend en charge les formats standard et interagit avec des outils tiers, permettant aux équipes d'adopter des capacités de CI 3D au niveau du système sans perturber les flux de conception de silicium établis.

Siemens offre les meilleurs outils de planification de paquets et de validation de piles 3D dans les flux de travail de conception de circuits intégrés 3D. Le flux de travail électrique et de fiabilité intégré permet une analyse prédictive précoce, intégrée à la conception et à l'approbation des conceptions multicouches 2.5/3D. Les workflows de test facilitent la collaboration entre les équipes de conception de paquets/chiplet et les équipes DFT/test, en tirant parti de la meilleure suite d'outils DFT multimatrice Siemens de sa catégorie.

La technologie IC 3D offre au concepteur du système une flexibilité presque illimitée pour partitionner sa conception en chiplets, chacun optimisé dans un nœud de technologie CI le mieux adapté à chaque fonction. Les flux de travail de planification architecturale et de conception facilitent la collaboration entre les équipes de conception système/RTL avec les équipes de conception de package/chiplet tirant parti de l'analyse prédictive pour intégrer efficacement une architecture optimale avant de déployer une implantation de conception coûteuse et chronophage sur une conception potentiellement non optimale ou pathologique.

L'analyse en conception permet aux équipes de conception physique et d'analyse électrique/fiabilité de valider la conception pendant les phases de mise en œuvre, en détectant les erreurs avant que les vérifications d'approbation ne s'exécutent à la fin de la conception physique, évitant ainsi les remaniements et les retards liés au calendrier. Un flux de travail DFT/test minutieux, initial et validé permet d'effectuer les tests en temps opportun pendant la phase d'introduction du nouveau produit (NPI) du programme permettant une entrée plus précoce sur le marché des produits semi-conducteurs.