3D IC oblikovalske rešitve

Oblikovanje 3D IC je nova paradigma oblikovanja, ki jo poganja manjši donos skaliranja IC tehnologije. 3D oblikovanje IC uporablja nove napredne tehnologije embalaže, ki omogočajo integracijo enega ali več čipletov v en paket. Čipleti so integrirana vezja (IC), optimizirana za integracijo v en sam paket.

Zasnove 3D IC zahtevajo nemoteno integracijo večdomenskih orodij ECAD/MCAD znotraj visoko integrirane oblikovalske platforme, imenovane delovni tokovi 3D IC. Z uporabo Siemensovega širokega portfelja vodilnih orodij EDA in MCAD je na voljo obsežen nabor delovnih tokov, ki obsegajo spekter od razgradnje na ravni sistema do prenosa proizvodnje, da bi svojim strankam omogočili oblikovanje teh zapletenih modelov, ki temeljijo na čipu.

Delovni poteki 3D IC zahtevajo tudi tesno integracijo s celovitim naborom oblikovalskih kompletov, ki omogočajo načrtovanje, integracijo in sestavljanje modelov 3D IC, ki temeljijo na čipih. Da bi omogočil ecosystem čipov, je Siemens prevzel vodilno vlogo pri spodbujanju novih pobud CDX/OCP 3D IC Design Kits (3DK) v sodelovanju z drugimi prodajalci EDA. Siemens sponzorira in aktivno spodbuja sprejetje teh novih industrijskih standardov s strani organa za industrijske standarde JEDEC ter se zavezuje k uradnemu sprejemu teh novih standardov v svojih orodjih in potekih dela.

3D oblikovanje IC vključuje več matric, kot sta logika in pomnilnik, v en sam sistem z uporabo navpičnega zlaganja (npr. TSV) ali naprednih tehnologij pakiranja. Vključuje razdelitev funkcionalnosti na čiplete, opredelitev medsebojnih povezav in optimizacijo sistemskega PPA in stroškov. Za razliko od tradicionalnega 2D SoC zasnova 3D IC zahteva sistemsko preverjanje povezljivosti, celovitosti signala in moči, toplotnega vedenja in mehanskih obremenitev v celotnem sklopu. Ker se Mooreov zakon upočasni, je oblikovanje 3D IC ključnega pomena za omogočanje višje zmogljivosti, pasovne širine in energetske učinkovitosti za izpolnitev zahtev aplikacij AI /HPC.

Siemens Innovator3D IC™ je nabor enotnih rešitev za 2.5D/3D IC in oblikovanje na osnovi čipov. Innovator3D IC Integrator povezuje zgodnje raziskovanje sistema, načrtovanje, 3D oblikovanje in implementacijo, multifizikalno analizo in večkratno podpisovanje, kar ekipam omogoča načrtovanje, potrjevanje in optimizacijo 3D IC sistemov od koncepta do silicija.

Siemensove rešitve Innovator3D IC podpirajo zasnove 3D IC in čipov prek enotne, sistemsko vodene platforme, ki povezuje arhitekturo, oblikovanje, analizo, preverjanje in testiranje v celotnem sistemu z več matricami. Omogoča zgodnje STCO, poenoteno izvedbo zasnove, analizo večfizikalne ravni na sistemski ravni, preverjanje in podpisovanje z več matricami ter integrirano optimizacijo DFT in donosa. Z povezovanjem teh delovnih tokov prek doslednega 3D digitalnega dvojčka rešitve Innovator3D IC pomagajo ekipam prej prepoznati tveganja, optimizirati PPA na ravni sistema in zmanjšati drage cikle preoblikovanja.

Rešitve Innovator3D IC so zgrajene na odprtem in interoperabilnem ekosistemu s široko podporo standardov, med drugim 3Dblox (IEEE P3537) za izmenjavo podatkov o 3D oblikovanju, UCIe in BoW za medsebojno povezljivost in IEEE 1838/IEEE 1687 za večkratno testiranje in dostop. Pilotska kabina Innovator3D IC Integrator podpira različne oblike oblikovanja, kot so GDSII, LEF/DEF, Verilog, ODB++, CSV itd.

Pilotska kabina Innovator3D IC Integrator je zasnovana za povečanje in integracijo z obstoječimi oblikovalskimi okolji. Njegova odprta arhitektura podpira standardne formate in sodeluje z orodji tretjih oseb, kar ekipam omogoča, da sprejmejo zmogljivosti 3D IC na sistemski ravni, ne da bi pri tem motili uveljavljene tokove oblikovanja silicija.

Siemens ponuja najboljša orodja za načrtovanje paketov v razredu in potrjevanje 3D skladišč v delovnih potekih oblikovanja 3D IC. Integrirani električni in zanesljivi potek dela podpira zgodnje napovedovanje, analizo načrtovanja in signalizacije večplastnih 2,5/3D modelov. Testni delovni tokovi olajšajo sodelovanje med skupinami za oblikovanje paketov/čipov z DFT/testnimi skupinami, pri čemer uporabljajo najboljši Siemensov večnamenski paket orodij DFT v svojem razredu.

Tehnologija 3D IC ponuja oblikovalcu sistema skoraj neomejeno prilagodljivost pri razdelitvi njihove zasnove na čiplete, od katerih je vsak optimiziran v vozlišče IC tehnologije, ki je najbolj primerno za vsako funkcijo. Delovni poteki arhitekturnega načrtovanja in oblikovanja olajšajo sodelovanje med oblikovalskimi skupinami sistema/RTL z ekipami za oblikovanje paketov/čipov, ki uporabljajo napovedno analizo za učinkovito pridobivanje optimalne arhitekture pred uvedbo drage in dolgotrajne implantacije oblikovanja na potencialno neoptimalno ali patološko zasnovo.

Analiza v načrtu omogoča skupinam za fizično načrtovanje in analizo električne/zanesljivosti, da potrdijo zasnovo v fazah izvedbe, pri čemer se odkrijejo napake pred preverjanjem podpisa po zaključku fizične zasnove, s čimer se izognejo predelavi in s tem povezane zamude v urniku. Previden, vnaprej in potrjen potek dela DFT/test omogočajo pravočasno uvedbo testiranja v fazi uvajanja novih izdelkov (NPI) programa, kar omogoča zgodnejši vstop na trg polprevodniških izdelkov.