3D IC-designlösningar

3D IC-design är ett nytt designparadigm som drivs av den minskande avkastningen av IC-teknikskalning. 3D IC-design utnyttjar nya avancerade förpackningstekniker som möjliggör integration av en eller flera chipletter i ett enda paket. Chiplets är integrerade kretsar (IC) optimerade för integration i ett enda paket.

3D IC-konstruktioner kräver sömlös integration av ECAD/MCAD-verktyg med flera domäner inom en mycket integrerad designplattform, kallad 3D IC-arbetsflöden. Genom att utnyttja Siemens breda portfölj av ledande EDA- och MCAD-verktyg erbjuds en omfattande uppsättning arbetsflöden som spänner över spektrumet från nedbrytning på systemnivå till tillverkningshantering för att ge kunderna möjlighet att utforma dessa komplexa, chipletbaserade konstruktioner.

3D IC-arbetsflödena kräver också tät integration med en omfattande uppsättning designsatser för att möjliggöra design, integration och montering av chipletbaserade 3D IC-konstruktioner. För att möjliggöra ett chiplet-ekosystem har Siemens tagit ledarskap när det gäller att driva de nya CDX/OCP 3D IC Design Kits (3DK) -initiativen i samarbete med andra EDA-leverantörer. Siemens sponsrar och driver aktivt införandet av dessa nya industristandarder av JEDEC branschstandardiseringsorgan och har åtagit sig att formellt anta dessa nya standarder i sina verktyg och arbetsflöden.

3D IC-design integrerar flera formar, såsom logik och minne, i ett enda system med vertikal stapling (t.ex. TSV) eller avancerad förpackningsteknik. Det handlar om att partitionera funktionalitet i chipletter, definiera die-to-die-sammankopplingar och optimera systemets PPA och kostnad. Till skillnad från traditionell 2D SoC-design kräver 3D IC-design verifiering på systemnivå av anslutning, signal- och effektintegritet, termiskt beteende och mekanisk påfrestning över hela stacken. När Moores lag saktar ner är 3D IC-design avgörande för att möjliggöra högre prestanda, bandbredd och energieffektivitet för att möta kraven på AI-/HPC-applikationer.

Siemens Innovator3D IC™ är en uppsättning enhetliga lösningar för 2.5D/3D IC och chipletbaserad design. Innovator3D IC Integrator ansluter tidig systemutforskning, planering, 3D-design och implementering, multifysikanalys och multi-die-signoff, vilket gör det möjligt för team att designa, validera och optimera 3D IC-system från koncept till kisel.

Siemens Innovator3D IC-lösningar stöder 3D IC- och chipletbaserade konstruktioner genom en enhetlig, systemdriven plattform som kopplar samman arkitektur, design, analys, verifiering och test över hela multi-die-systemet. Det möjliggör tidig STCO, enhetlig designiplementering, multifysikanalys på systemnivå, multi-die-verifiering och signering och integrerad DFT- och avkastningsoptimering. Genom att länka dessa arbetsflöden genom en konsekvent digital 3D-tvilling hjälper Innovator3D IC-lösningar team att identifiera risker tidigare, optimera PPA på systemnivå och minska kostsamma omdesigncykler.

Innovator3D IC-lösningar är byggda på ett öppet och interoperabelt ekosystem med brett standardstöd, inklusive men inte begränsat till 3Dblox (IEEE P3537) för 3D-designdatautbyte, UCIe och BoW för die-to-die-sammankoppling och IEEE 1838/IEEE 1687 för multi-die test och åtkomst. Innovator3D IC Integrator cockpit stöder olika designformat som GDSII, LEF/DEF, Verilog, ODB++, CSV, etc.

Cockpit Innovator3D IC Integrator är utformad för att förstärka och integrera med befintliga designmiljöer. Dess öppna arkitektur stöder standardformat och samverkar med verktyg från tredje part, vilket gör det möjligt för team att anta 3D IC-funktioner på systemnivå utan att störa etablerade kiseldesignflöden.

Siemens erbjuder de bästa verktygen för paketplanering och 3D-stackvalidering i arbetsflödena för 3D-IC-design. Det integrerade arbetsflödet för el och tillförlitlighet stöder tidig prediktiv analys, indesign och signeringsanalys av 2,5/3D-konstruktioner i flera lager. Testarbetsflödena underlättar samarbetet mellan paket-/chiplettdesignteamen och DFT-testteamen och utnyttjar Siemens multi-die DFT-verktygssvit i klassen.

3D IC-teknik erbjuder systemdesignern nästan obegränsad flexibilitet att dela upp sin design i chipletter som var och en optimeras i en IC-tekniknod som passar bäst för varje funktion. De arkitektoniska planerings- och designarbetsflödena underlättar samarbetet mellan system/RTL-designteamen med paket-/chiplettdesignteamen som utnyttjar prediktiv analys för att effektivt komma in på en optimal arkitektur innan dyr och tidskrävande designiplantation implementeras på potentiellt icke-optimal eller patologisk design.

Analys i konstruktionen gör det möjligt för den fysiska konstruktions- och elektrisk/tillförlitlighetsanalysgrupperna att validera konstruktionen under implementeringsfaserna och upptäcka fel innan signeringskontroller körs när den fysiska konstruktionen är klar, vilket undviker omarbetning och relaterade tidsfördröjningar. Noggrant, preliminärt och validerat DFT/testarbetsflöde möjliggör snabb testning under den nya produktintroduktionsfasen (NPI) i programmet som möjliggör tidigare inträde på marknaden för halvledarprodukter.