为3 d-ic设定基本规则的设计

专家在餐桌上:半导体工程坐下来讨论的变化设计所需的工具和方法3 d-ics Sooyong金,和产品专家3 d-ic主任有限元分析软件;肯尼斯·拉森,产品营销总监Synopsys对此;托尼Mastroianni,先进的包装解决方案总监西门子EDA;Vinay Patwardhan,产品管理组主管节奏。以下是摘录的谈话。本文的第一部分,点击在这里。第3部分是在这里。

SE:很多3 d-ic设计非常定制的,部分原因是没有标准的方式包装芯片一起今天,和部分原因是越来越多的芯片需求,针对特定的应用程序进行了优化。因此,每一个设计都有自己的独特的挑战,但工具将为每个人提供一致的解决方案。如何解决?

Patwardhan:总有标准化的空间,但这不是一个很受欢迎的选择在这个阶段的技术。在某种程度上,会有一些行业定义标准。今天有一个测试,这是IEEE 1838。但随着3 d-ic,现在我们正处于创新阶段。过早投入标准会破坏创新,因为你需要花太多努力遵守的标准。multi-physics检查结束时发生的都是相互关联的。你可以谈论热或机械应力/弯曲,或时机分别签字,你可以谈论时间分别签字。但随着热量消散,热参数和过程角落数量的增加,时间必须考虑所有的变化引起的热影响。虽然计算,你也必须看到当前的效果。它们都是相互关联的,没有标准化。 As everybody is doing their 2D designs today, they also will have to apply some kind of extension to it, or extrapolate from that, to manage a 3D stack. But at some point, we will have to have a standard flow that’s agreed upon by either a committee or a group that that has seen a few chips go through. It can be a mix of customers, foundries, and EDA vendors. Once a few of the test chips and few of these stack designs have been developed to the point where real silicon data is available, then we can start to add some level of standardization into sign-off. Exploration is something we can do on the fly, but sign-off really needs to be clearly defined.

图1:先进的包装所需的工具。来源:节奏

Mastroianni:为2.5 d,工作组称为CDX (Chiplet设计交换),和我们看到的一件事是试图标准化Chiplet供应商交付模型支持Chiplet生态系统。我们确实看到2.5 d从HBM进化到其他通用芯片,可以集成到一个SoC或3 d堆栈。为了让这种情况发生,chiplet供应商要提供很多chiplets模型,包括热模型、仿真模型和测试模型。CDX由EDA供应商,客户,和chiplet提供者,我们已经想出一套标准交付,我们希望chiplet供应商提供的模板。我们需要这些。

SE:这不仅仅是非常详细的描述吗?

Mastroianni:是的,它是实际的模型。如果你想想IP,得到功能模型、物理模型、中位数/ DEF(库交换格式/设计交换格式)。chiplets,你需要更多。你需要一个IP的超集。这些模型,您将需要为chiplets system-in-package设计。我们需要某种形式的标准化这些chiplet组件模型是什么。这是第一步。之后,EDA工具需要能够支持所有这些模型。他们需要解决装配规则,物理规则,时间,和权力等。我们最近发表的一组模型,只是把它扔出去,看看作品。 Another thing that would help with standardization is a common set of assembly rules. If every fab has a different set of bump pitches, for example, how is that going to work? There is some activity where different silicon vendors are looking to standardize on some of those assembly rules, which will help to make this all plug-and-play. If you get multiple different vendors providing their own IP with different rules, it’s going to be a mess. We need collaboration between EDA vendors and the user community to build the models and standardize the rules. And then eventually, that will help drive the EDA vendors to support those models as part of the overall solution.

拉森:标准肯定是好为我们的客户。但是我们还需要确保我们不限制创新,最终得到最小公分母相反的东西将使我们的客户的下一个大跳的生产效率和能力。我们绝对支持的标准,但是你必须小心不要过早创建它们。

Mastroianni是的,我同意为3 d还为时过早。也许我们可以看看模板为2.5 d,这是足够成熟来至少同意一些标准化。可能会有一组推荐的可交付成果而不是正式的IEEE标准。但我们需要把一些结构进行。

和3 d SE:还有什么变化吗?

拉森:当你看可伸缩性,我们从一个经典包撞球场少于100 I / o每平方毫米,3 d包有10000个,甚至100万个I / o每平方毫米,有一个巨大的变化在可伸缩性之间的流动。下游工具需要能够理解整个包在这个规模。PCB的工具,例如,不为1亿行。

金:3 d-ic是一个不断发展的趋势。也许将来有一天我们可以规范一切。现在甚至早期功能设计,我们将不得不想出一个最终系统的不同的技术领域。我们需要能够签署所有这些不同的技术,有信心,我们将需要不同的建模技术。我们还需要为不同的IP客户对数据进行加密和解密。的起点这是铸造,但我们将不得不跳在早期我们可以传达正确的信息给客户铸造厂。

SE:有空间点工具在未来,或者一切都朝着集成,尤其是3 d,因为所有可能的相互作用?

Patwardhan:有这么多的数据,你通过与多个死了,你需要的包,一切在一个数据库中。如果你传递文件,这一过程是容易出错。拥有一切可能在API级别达到无缝集成是一个三维问题的理想解决方案。

拉森我们完全同意,我们采取的方法。如果你有10块不同的技术节点,我们需要能够理解整个系统。你可以深入你需要优化的模具,你可以做合作设计。但是我们想减少数据移动通过统一这些数据库。这样你可以转移到建筑的选择,你可以把遗留的设计和有效地使用它们。所以把现有的设计成一个数据库和管理数据库中的数据,我们正在采取的路径。它的服务我们的客户,因为设计动作时,它仍然完好无损。这样可以确保完整性因为你使用相同的数据结构在整个流程,从早期原型合作设计。

Patwardhan:当你下一步将如此多的数据来分析,是你必须有一个基础设施大规模并行处理多个cpu,甚至在云中。所以一切都需要被集成在一起成一个单一的数据结构。然后应用大规模并行算法,以确保它仍然可以运行时间框架的客户期望。集成解决一个问题,但它也创造了一个更大的数据集,您需要技术来解决这个问题。

拉森:自动抽象是一个方法来管理这些数据爆炸。如果你有10死于2.5 d,这将消耗大量的计算资源。你可以这么做,但是通常你想抽象的最低水平,你有足够的信息来做你的建设。当你需要更多细节,当然,你可以把它带回来。但是有一个有效的抽象能力是非常重要的。

有关的故事
挑战与叠加记忆逻辑(上面的第1部分圆桌会议)
缺口的工具,更多的人参与进来,并增加定制3 d-ic设计过程复杂化。