3D IC tervezési megoldások

A 3D IC tervezés egy új tervezési paradigma, amelyet az IC technológia méretezésének csökkenő hozamai hajtanak végre. A 3D IC tervezés új fejlett csomagolási technológiákat alkalmaz, amelyek lehetővé teszik egy vagy több chiplet egyetlen csomagolásba történő integrálását. A chipletek integrált áramkörök (IC), amelyek egyetlen csomagba történő integrálásra optimalizáltak.

A 3D IC-tervezés megköveteli a többtartományú ECAD/MCAD eszközök zökkenőmentes integrálását egy erősen integrált tervezési platformon belül, amelyet 3D IC munkafolyamatoknak neveznek. A Siemens vezető EDA és MCAD eszközeinek széles portfólióját felhasználva átfogó munkafolyamatokat kínálnak, amelyek kiterjednek a rendszerszintű lebontástól a gyártási átadásig, hogy felhatalmazzák ügyfeleit ezen összetett, chipletalapú tervek megtervezésére.

A 3D IC munkafolyamatok szoros integrációt igényelnek egy átfogó tervezőkészlettel is, hogy lehetővé tegyék a chipletalapú 3D IC-tervek tervezését, integrálását és összeszerelését. A chiplet ökoszisztéma lehetővé tétele érdekében a Siemens vezető szerepet vállalt az új CDX/OCP 3D IC Design Kits (3DK) kezdeményezések irányításában más EDA gyártókkal együttműködve. A Siemens támogatja és aktívan mozgatja ezen új ipari szabványok elfogadását a JEDEC ipari szabványügyi testület által, és elkötelezett amellett, hogy ezeket az új szabványokat hivatalosan elfogadja eszközein és munkafolyamataiban.

A 3D IC-tervezés több szerszámot, például a logikát és a memóriát integrál egyetlen rendszerbe, függőleges egymásra rakás (pl. TSV-k) vagy fejlett csomagolási technológiák felhasználásával. Ez magában foglalja a funkcionalitás chipletekre történő felosztását, az egymás közötti összeköttetések meghatározását, valamint a rendszer PPA és költségeinek optimalizálását. A hagyományos 2D SoC-tervezéssel ellentétben a 3D IC tervezés rendszerszintű ellenőrzést igényel a csatlakoztathatóság, a jel- és teljesítményintegritás, a termikus viselkedés és a mechanikai igénybevétel teljes kötegében. Ahogy a Moore törvénye lelassul, a 3D IC tervezés kritikus fontosságú ahhoz, hogy nagyobb teljesítményt, sávszélességet és energiahatékonyságot biztosítson az AI-/HPC alkalmazások igényeinek kielégítéséhez.

A Siemens Innovator3D IC™ egységes megoldások sorozata 2.5D/3D IC és chiplet alapú tervezéshez. Az Innovator3D IC Integrator összeköti a korai rendszerfeltárást, tervezést, 3D tervezést és megvalósítást, multifizikai elemzést és többfunkciós jelzést, lehetővé téve a csapatok számára, hogy a koncepciótól a szilíciumig tervezjenek, validálják és optimalizálják a 3D IC rendszereket.

A Siemens Innovator3D IC megoldásai támogatják a 3D IC- és chipletalapú tervezéseket egy egységes, rendszervezérelt platformon keresztül, amely összeköti az architektúrát, a tervezést, az elemzést, az ellenőrzést és a tesztelést a teljes többfunkciós rendszerben. Lehetővé teszi a korai STCO-t, az egységes tervezés megvalósítását, a rendszerszintű multifizikai elemzést, a többszörös ellenőrzést és aláírást, valamint az integrált DFT- és hozamoptimalizálást. Azáltal, hogy ezeket a munkafolyamatokat egy konzisztens 3D digitális ikerrel összekapcsolják, az Innovator3D IC megoldások segítenek a csapatoknak a kockázatok korábbi azonosításában, a rendszerszintű PPA optimalizálásában és a költséges újratervezési ciklusok csökkentésében.

Az innovator3D IC megoldások nyílt és interoperábilis ökoszisztémára épülnek, széles szabványok támogatásával, beleértve de nem kizárólagosan 3Dblox-ot (IEEE P3537) a 3D tervezési adatcserére, az UCIe és a BoW-ot a die-to-die összekapcsolhatósághoz, valamint az IEEE 1838-/IEEE 1687 a többfunkciós teszteléshez és hozzáféréshez. Az Innovator3D IC Integrator pilótafülke különféle tervezési formátumokat támogat, például GDSII, LEF/DEF, Verilog, ODB++, CSV stb.

Az Innovator3D IC Integrator pilótafülkét úgy tervezték, hogy bővítse és integrálja a meglévő tervezési környezeteket. Nyitott architektúrája támogatja a szabványos formátumokat és együttműködik harmadik féltől származó eszközökkel, lehetővé téve a csapatok számára, hogy rendszerszintű 3D IC képességeket alkalmazzanak anélkül, hogy megzavarnák a kialakult szilíciumtervezési folyamatokat

A Siemens az osztályban lévő legjobb csomagtervezési és 3D készletérvényesítési eszközöket kínálja a 3D IC tervezési munkafolyamatokban. Az integrált elektromos és megbízhatósági munkafolyamat támogatja a többrétegű 2,5/3D tervek korai prediktív, tervezési és jelzési elemzését. A tesztmunkafolyamatok megkönnyítik a csomag/chiplet tervező csapatok és a DFT/tesztcsapatok közötti együttműködést, kihasználva az osztályának legjobb Siemens többfunkciós DFT eszközcsomagját.

A 3D IC technológia szinte korlátlan rugalmasságot kínál a rendszertervezőnek, hogy kialakításukat chipletekre osztassák, amelyek mindegyike az egyes funkciókhoz leginkább megfelelő IC technológiai csomópontban optimalizálva van. Az építészeti tervezési és tervezési munkafolyamatok megkönnyítik a rendszer/RTL tervező csapatok és a csomag/chiplet tervező csapatok közötti együttműködést, a prediktív elemzést kihasználva az optimális architektúra hatékony megvalósításához, mielőtt költséges és időigényes tervezési beültetést alkalmaznának potenciálisan nem optimális vagy patológiás tervezésre.

A tervezésen belüli elemzés lehetővé teszi a fizikai tervezési és az elektromos/megbízhatósági elemző csapatok számára, hogy a kivitelezési szakaszokban érvényesítsék a tervezést, és a fizikai tervezés befejezésekor végrehajtott aláírási ellenőrzések előtti hibákat észlelik, így elkerülve az átdolgozást és a kapcsolódó ütemezési késedelmeket. A gondos, előzetes és validált DFT/tesztmunkafolyamat lehetővé teszi a tesztelés időben történő megjelenését a program új termékbemutatási (NPI) szakaszában, amely lehetővé teszi a félvezető termékek korábbi piacra lépését.