Решения для проектирования трехмерных микросхем

Проектирование трехмерных микросхем — это новая парадигма проектирования, обусловленная уменьшением отдачи от масштабирования технологии микросхем. При проектировании трехмерных микросхем используются новые передовые технологии упаковки, позволяющие интегрировать одну или несколько микросхем в один пакет. Чиплеты — это интегральные схемы (ИС), оптимизированные для интеграции в единый пакет.

Проектирование трехмерных микросхем требует беспрепятственной интеграции многодоменных инструментов ECAD/MCAD в высокоинтегрированную платформу проектирования, называемую рабочими процессами 3D IC. Используя широкий портфель передовых инструментов Siemens для EDA и MCAD, предлагается полный набор рабочих процессов, охватывающий широкий спектр рабочих процессов, от декомпозиции на системном уровне до передачи производства, чтобы клиенты могли разрабатывать эти сложные конструкции на основе микросхем.

Рабочие процессы трехмерных микросхем также требуют тесной интеграции с полным набором наборов для проектирования, интеграции и сборки трехмерных микросхем на основе микросхем. Чтобы создать экосистему микросхем, Siemens возглавила новые инициативы CDX/OCP 3D IC Design Kits (3DK) в сотрудничестве с другими поставщиками EDA. Siemens спонсирует и активно стимулирует внедрение этих новых отраслевых стандартов отраслевым органом по стандартизации JEDEC и обязуется официально внедрить эти новые стандарты в свои инструменты и рабочие процессы.

Конструкция трехмерных микросхем объединяет несколько матриц, таких как логика и память, в единую систему с использованием вертикального стекирования (например, TSV) или передовых технологий упаковки. Сюда входит разделение функций на чиплеты, определение межсоединений, оптимизация PPA и стоимости системы. В отличие от традиционной архитектуры 2D SoC, проектирование трехмерных микросхем требует проверки на системном уровне подключения, целостности сигналов и питания, температурных характеристик и механического напряжения во всем стеке. Поскольку закон Мура замедляется, проектирование трехмерных микросхем играет решающую роль в повышении производительности, пропускной способности и энергоэффективности в соответствии с требованиями приложений искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислений.

Siemens Innovator3D IC™ — это набор унифицированных решений для проектирования микросхем 2.5D/3D и микросхем на основе микросхем. Innovator3D IC Integrator объединяет раннее исследование систем, планирование, 3D-проектирование и внедрение, мультифизический анализ и подписание нескольких кристаллов, что позволяет командам проектировать, проверять и оптимизировать системы трехмерных микросхем от концепции до создания микросхем.

Решения Siemens Innovator3D IC поддерживают трехмерные микросхемы и проекты на основе микросхем с помощью унифицированной системной платформы, объединяющей архитектуру, проектирование, анализ, проверку и тестирование во всей системе с несколькими кристаллами. Он обеспечивает раннюю STCO, унифицированную реализацию проекта, мультифизический анализ на системном уровне, верификацию и подписание нескольких кристаллов, а также интегрированную DFT и оптимизацию производительности. Объединяя эти рабочие процессы с помощью единого трехмерного цифрового двойника, решения Innovator3D IC помогают командам раньше выявлять риски, оптимизировать PPA на системном уровне и сокращать дорогостоящие циклы репроектирования.

Решения Innovator3D IC основаны на открытой и совместимой экосистеме с поддержкой широких стандартов, включая, помимо прочего, 3Dblox (IEEE P3537) для обмена данными трехмерного проектирования, uCIe и BoW для взаимодействия между кристаллами и IEEE 1838/IEEE 1687 для тестирования и доступа с несколькими кристаллами. Кабина Innovator3D IC Integrator поддерживает различные форматы проектирования, такие как GDSII, LEF/DEF, Verilog, ODB++, CSV и т. д.

Кабина Innovator3D IC Integrator разработана для дополнения и интеграции с существующими средами проектирования. Открытая архитектура поддерживает стандартные форматы и взаимодействует со сторонними инструментами, что позволяет командам внедрять возможности трехмерных микросхем на системном уровне, не нарушая устоявшихся процессов проектирования микросхем.

Siemens предлагает лучшие в своем классе инструменты планирования пакетов и трехмерной проверки стека в рабочих процессах проектирования трехмерных микросхем. Интегрированный рабочий процесс и рабочий процесс обеспечения надежности обеспечивают ранний прогнозный, проектный и входной анализ многослойных 2,5/3D-конструкций. Рабочие процессы тестирования облегчают сотрудничество между командами разработчиков пакетов/чиплетов и группами DFT/Test, используя лучший в своем классе набор инструментов Siemens DFT с несколькими кристаллами.

Технология 3D IC предоставляет разработчику системы практически неограниченную гибкость при разделении конструкции на микросхемы, каждый из которых оптимизирован в технологическом узле IC, наиболее подходящем для каждой функции. Рабочие процессы архитектурного планирования и проектирования облегчают сотрудничество между командами разработчиков систем/RTL и группами разработчиков пакетов и микросхем, использующими прогнозный анализ для эффективного выбора оптимальной архитектуры перед развертыванием дорогостоящего и трудоемкого проекта на потенциально неоптимальном или патологическом проекте.

Анализ на этапе проектирования позволяет группам, занимающимся физическим проектированием и анализом электрооборудования и надежности, проверять проект на этапах внедрения, выявлять ошибки перед подписанием и проверками по завершении физического проектирования, что позволяет избежать доработок и связанных с этим задержек в графике. Тщательный, заблаговременный и проверенный рабочий процесс DFT/Test позволяет своевременно проводить испытания на этапе внедрения нового продукта (NPI) программы, что позволяет раньше выйти на рынок полупроводниковой продукции.