Soluções de design de IC 3D

O design de IC 3D é um novo paradigma de design impulsionado pelos retornos decrescentes do dimensionamento da tecnologia IC. O design de IC 3D aproveita novas tecnologias avançadas de embalagem que permitem a integração de um ou mais chiplets em um único pacote. Os chiplets são circuitos integrados (IC) otimizados para integração em um único pacote.

Os projetos de IC 3D exigem a integração perfeita de ferramentas ECAD/MCAD de vários domínios em uma plataforma de design altamente integrada, conhecida como fluxos de trabalho de IC 3D. Aproveitando o amplo portfólio de ferramentas líderes de EDA e MCAD da Siemens, um conjunto abrangente de fluxos de trabalho é oferecido, abrangendo o espectro, desde a decomposição no nível do sistema até a entrega da fabricação, para capacitar seus clientes a projetar esses projetos complexos baseados em chiplets.

Os fluxos de trabalho de IC 3D também exigem uma forte integração com um conjunto abrangente de kits de design para permitir o projeto, a integração e a montagem de projetos de IC 3D baseados em chiplets. Para habilitar um ecossistema de chiplets, a Siemens assumiu a liderança na condução das novas iniciativas de kits de design de IC 3D CDX/OCP (3DK) em colaboração com outros fornecedores de EDA. A Siemens está patrocinando e promovendo ativamente a adoção desses novos padrões do setor pelo órgão de padrões da indústria JEDEC e está comprometida em adotar formalmente esses novos padrões em suas ferramentas e fluxos de trabalho.

O design de IC 3D integra várias matrizes, como lógica e memória, em um único sistema usando empilhamento vertical (por exemplo, TSVs) ou tecnologias avançadas de embalagem. Envolve o particionamento da funcionalidade em chiplets, a definição de interconexões de matriz a matriz e a otimização do PPA e do custo do sistema. Ao contrário do design tradicional de SoC 2D, o design de IC 3D requer verificação em nível de sistema da conectividade, integridade do sinal e da energia, comportamento térmico e estresse mecânico em toda a pilha. À medida que a Lei de Moore diminui, o design de IC 3D é fundamental para permitir maior desempenho, largura de banda e eficiência energética para atender às demandas de aplicativos de IA/HPC.

O Siemens Innovator3D IC™ é um conjunto de soluções unificadas para design baseado em chip e IC 2.5D/3D. O Innovator3D IC Integrator conecta a exploração inicial do sistema, o planejamento, o projeto e a implementação 3D, a análise multifísica e a aprovação de várias matrizes, permitindo que as equipes projetem, validem e otimizem sistemas IC 3D, do conceito ao silício.

As soluções Innovator3D IC da Siemens suportam projetos 3D baseados em IC e chiplets por meio de uma plataforma unificada e orientada por sistema que conecta arquitetura, design, análise, verificação e teste em todo o sistema de várias matrizes. Ele permite STCO precoce, implementação unificada de design, análise multifísica em nível de sistema, verificação e aprovação de várias matrizes e otimização integrada de DFT e rendimento. Ao vincular esses fluxos de trabalho por meio de um gêmeo digital 3D consistente, as soluções Innovator3D IC ajudam as equipes a identificar riscos mais cedo, otimizar o PPA no nível do sistema e reduzir os dispendiosos ciclos de redesenho.

As soluções Innovator3D IC são construídas em um ecossistema aberto e interoperável com amplo suporte a padrões, incluindo, mas não se limitando a, 3Dblox (IEEE P3537) para troca de dados de projeto 3D, uCIe e BoW para interconectividade de matriz a matriz e IEEE 1838/IEEE 1687 para teste e acesso a várias matrizes. O cockpit do Innovator3D IC Integrator suporta vários formatos de design, como GDSII, LEF/DEF, Verilog, ODB++, CSV, etc.

O Integrador de IC Innovator3D do cockpit foi projetado para aumentar e se integrar aos ambientes de design existentes. Sua arquitetura aberta suporta formatos padrão e interopera com ferramentas de terceiros, permitindo que as equipes adotem recursos de IC 3D em nível de sistema sem interromper os fluxos de projeto de silício estabelecidos.

A Siemens oferece as melhores ferramentas de planejamento de pacotes e validação de pilhas 3D nos fluxos de trabalho de projeto de IC 3D. O fluxo de trabalho elétrico e de confiabilidade integrado oferece suporte à análise preditiva precoce, no projeto e na aprovação de projetos 2,5/3D de várias camadas. Os fluxos de trabalho de teste facilitam a colaboração entre as equipes de design de pacotes/chiplets com as equipes de DFT/Test, aproveitando o melhor conjunto de ferramentas DFT de várias matrizes da Siemens.

A tecnologia 3D IC oferece ao projetista do sistema uma flexibilidade quase ilimitada para dividir seu design em chiplets, cada um otimizado em um nó de tecnologia IC mais adequado para cada função. Os fluxos de trabalho de planejamento arquitetônico e design facilitam a colaboração entre as equipes de projeto de sistema/RTL com as equipes de projeto de pacotes/chiplets, aproveitando a análise preditiva para encontrar com eficiência uma arquitetura ideal antes de implantar a implantação cara e demorada do projeto em um projeto potencialmente não ideal ou patológico.

A análise no projeto permite que as equipes de projeto físico e análise elétrica/de confiabilidade validem o projeto durante as fases de implementação, detectando erros antes que as verificações de aprovação sejam executadas após a conclusão do projeto físico, evitando retrabalho e atrasos relacionados ao cronograma. O fluxo de trabalho de DFT/Test cuidadoso, prévio e validado permite que o teste seja iniciado em tempo hábil durante a fase de introdução de novos produtos (NPI) do programa, permitindo a entrada antecipada de produtos semicondutores no mercado.