3D IC dizajnové riešenia

Dizajn 3D IC je nová paradigma dizajnu poháňaná klesajúcimi návratmi škálovania technológií IC. 3D dizajn IC využíva nové pokročilé baliace technológie, ktoré umožňujú integráciu jedného alebo viacerých čipov do jedného balíka. Čipety sú integrované obvody (IC) optimalizované na integráciu do jedného balíka.

Návrhy 3D IC vyžadujú bezproblémovú integráciu viacdoménových nástrojov ECAD/MCAD v rámci vysoko integrovanej dizajnovej platformy, označovanej ako pracovné postupy 3D IC. Využitím širokého portfólia popredných nástrojov EDA a MCAD spoločnosti Siemens je ponúkaný komplexný súbor pracovných postupov pokrývajúcich spektrum od rozkladu na úrovni systému až po prevod výroby, aby svojim zákazníkom umožnili navrhovať tieto zložité návrhy založené na čipoch.

Pracovné postupy 3D IC tiež vyžadujú tesnú integráciu s komplexnou sadou návrhových súprav, ktoré umožňujú návrh, integráciu a montáž návrhov 3D IC založených na čipoch. Aby sa umožnil ecosystem čipov, spoločnosť Siemens prevzala vedúce postavenie v riadení nových iniciatív CDX/OCP 3D IC Design Kits (3DK) v spolupráci s ďalšími dodávateľmi EDA. Spoločnosť Siemens sponzoruje a aktívne podporuje prijatie týchto nových priemyselných noriem orgánom pre priemyselné normy JEDEC a je odhodlaná formálne prijať tieto nové štandardy vo svojich nástrojoch a pracovných postupoch.

Dizajn 3D IC integruje viacero matríc, ako je logika a pamäť, do jedného systému pomocou vertikálneho stohovania (napr. TSV) alebo pokročilých baliacich technológií. Zahŕňa rozdelenie funkcií na čiplety, definovanie prepojení typu „matrice to Die“ a optimalizáciu systému PPA a nákladov. Na rozdiel od tradičného dizajnu 2D SoC vyžaduje dizajn 3D IC na systémovej úrovni overovanie konektivity, integrity signálu a napájania, tepelného správania a mechanického namáhania v celom zásobníku. Keďže Mooreov zákon sa spomaľuje, dizajn 3D IC je rozhodujúci pre umožnenie vyššieho výkonu, šírky pásma a energetickej účinnosti na splnenie požiadaviek aplikácií AI /HPC.

Siemens Innovator3D IC™ je súbor zjednotených riešení pre 2.5D/3D IC a dizajn založený na čipoch. Innovator3D IC Integrator spája skorý prieskum systému, plánovanie, 3D dizajn a implementáciu, multifyzikálnu analýzu a viacnásobné signoff, čo tímom umožňuje navrhnúť, overovať a optimalizovať 3D IC systémy od konceptu po kremík.

Innovator3D IC riešenia spoločnosti Siemens podporujú návrhy 3D IC a čipov prostredníctvom jednotnej platformy riadenej systémom, ktorá spája architektúru, dizajn, analýzu, overovanie a testovanie v celom systéme s viacerými matricami. Umožňuje skoré STCO, implementáciu jednotného dizajnu, multifyzikálnu analýzu na systémovej úrovni, viacnásobné overenie a signoff a integrovanú optimalizáciu DFT a výťažku. Prepojením týchto pracovných postupov prostredníctvom konzistentného 3D digitálneho dvojčaťa pomáhajú riešenia Innovator3D IC tímom skôr identifikovať riziká, optimalizovať PPA na úrovni systému a znižovať nákladné cykly redizajnu.

Innovator3D IC riešenia sú postavené na otvorenom a interoperabilnom ekosystéme so širokou podporou štandardov vrátane, ale nie výlučne, 3Dblox (IEEE P3537) pre výmenu údajov o 3D dizajne, UCIe a BoW pre vzájomné prepojenie typu die-to-die a IEEE 1838-IEEE 1687 pre viacnásobné testovanie a prístup. Kokpit Innovator3D IC Integrator podporuje rôzne dizajnové formáty ako GDSII, LEF/DEF, Verilog, ODB++, CSV atď.

Kokpit Innovator3D IC Integrator je navrhnutý tak, aby rozšíril a integroval s existujúcimi dizajnovými prostrediami. Jeho otvorená architektúra podporuje štandardné formáty a spolupracuje s nástrojmi tretích strán, čo umožňuje tímom prijať možnosti 3D IC na úrovni systému bez narušenia zavedených tokov dizajnu kremíka.

Spoločnosť Siemens ponúka najlepšie nástroje na plánovanie balíkov v triede a overovanie 3D stohov v pracovných postupoch dizajnu 3D IC. Integrovaný elektrický a spoľahlivý pracovný tok podporuje včasnú prediktívnu, projektovú a signoff analýzu viacvrstvových návrhov 2,5/3D. Testovacie pracovné postupy uľahčujú spoluprácu medzi tímami na návrh balíkov/čipov s tímami DFT/Test, pričom využívajú najlepší balík nástrojov DFT Siemens vo svojej triede.

Technológia 3D IC ponúka dizajnérovi systému takmer neobmedzenú flexibilitu pri rozdelení ich dizajnu do čipletov, z ktorých každý je optimalizovaný v technologickom uzle IC, ktorý je najvhodnejší pre každú funkciu. Pracovné postupy architektonického plánovania a dizajnu uľahčujú spoluprácu medzi dizajnérskymi tímami systému/RTL s tímami dizajnu balíkov/čipov, ktoré využívajú prediktívnu analýzu na efektívne získanie optimálnej architektúry pred nasadením nákladnej a časovo náročnej implantácie dizajnu na potenciálne neoptimálny alebo patologický dizajn.

Analýza v rámci projektu umožňuje tímom fyzického dizajnu a elektrickej analýzy spoľahlivosti overiť návrh počas fáz implementácie a zachytiť chyby pred kontrolou podpisu vykonaných po dokončení fyzického návrhu, čím sa zabráni prepracovaniu a súvisiacim oneskoreniam harmonogramu. Starostlivý, predbežný a overený pracovný postup DFT/testovania umožňujú včasné spustenie testov počas fázy zavedenia nového produktu (NPI) programu, čo umožňuje skorší vstup na trh polovodičových produktov.