ניו-טק מגזין | ספטמבר 2026 | המהדורה הדיגיטלית

3D IC מולטיפיזיקה אוטומטית לתכנון מוצלח של

Sheltha Nolke ו- John Ferguson »

) מבוססות היטב PDKs ערכות תכנון תהליך ( מביאים עמם 3 D IC להשגת תוצאות צפויות, חומרים חדשים, כמויות עצומות של נתונים ואפקטים מורכבים של אינטראקציה. מתכננים אינם יכולים עוד להתייחס לתופעות מכניות, תרמיות ולתופעות הקשורות להספק כאל גורמים שניתן להפשיט מהתכנון; כיום הן מהוות מרכיב מרכזי בהשגת תכנון אמין. נבחן את הקשר הבסיסי בין הספק לחום: צריכת הספק מייצרת חום באופן ישיר. חום זה, בתורו, עלול לגרום לעיוות של מוליכים ולשנות את התנהגות הטרנזיסטורים. שינויים אלה מתפשטים לאורך התכנון ומחייבים עדכון של הערכות ההספק וביצוע מחדש של ניתוחי Chiplets , Dies התזמון. ערימה של מספר ורכיבים בתוך מארזים קומפקטיים מגבירה עוד מציג נקודות 1 יותר את המורכבות הזו. איור .3 D חמות תרמיות בערימת " מתפתח Known Good Die המושג המוכר " ", שבו כשל יחיד עלול Known Good Stack ל-" לפגוע באמינות המערכת כולה. אינטראקציה "מולטיפיזיקלית" זו פירושה שתופעות פיזיקליות שונות משפיעות הן על ההיבטים הפיזיים והן על ההיבטים החשמליים של התכנון. ללא התייחסות קפדנית, השפעות אלה עלולות להוביל לבעיות חמורות, או גרוע מכך – לבעיות אמינות Yield

בשטח. בין אלה נכללות בעיות מסורתיות כגון ), פרזיטים חשמליים EM ( Electromigration ) ופריקה אלקטרוסטטית IR ), נפילת מתח ( PEX ( ), שכעת מצטרפות אליהן אינטראקציות ESD ( תרמיות ומכניות חדשות. בעוד שכל אחת מהבעיות הללו בפני עצמה מוכרת ומובנת בדרך כלל, הגישות המסורתיות לתכנון אינן מספקות לעיתים קרובות SoC ולאימות . הסיבה לכך היא שילובם 3 D IC ברמת ה של חומרים חדשים המתנהגים באופן שונה מהשילובים המסורתיים של סיליקון, זכוכית דו-ממדיים. מורכבות IC ונחושת הנמצאים ב נוספת נובעת מכך שלא ניתן לבחון את ההשפעות הללו בנפרד; שינוי באחת מהן משפיע על האחרות ויוצר רשת מורכבת של תלות הדדית. מעבר למורכבויות הטכניות, הצלחתם של תלויה בשיתוף פעולה הדוק בין 3 D IC פרויקטי צוותים מגוונים – ובהם מתכנני שבבים, מהנדסי Outsourced וחברות Foundry מארזים, שותפי .) OSAT ( Semiconductor Assembly and Test בעוד שהגנה על קניין רוחני קריטי ועל נתוני תהליך היא בעלת חשיבות עליונה, יצירת שפה משותפת ותהליכי תכנון בעלי יכולת פעולה שיתוף פעולה ושפה משותפת: הבסיס לאינטגרציה אמינה

ניהול הספק, חום ומורכבות להשגת אמינות וביצועים. עבור צוותי תכנון המאמצים ארכיטקטורות , החתירה הבלתי פוסקת לביצועים 3D IC ולאמינות מביאה עמה מערך מוכר, אך מורכב יותר ויותר, של אתגרים: כיצד מנהלים את ההספק, מפזרים את החום ומתמודדים עם יחסי הגומלין המורכבים בין התופעות הפיזיקליות השונות בתוך 3D ארכיטקטורות מוערמות אלה? בעוד ש- מציעים יתרונות משמעותיים מבחינת IC גודל, ביצועים, יעילות הספק ועלות, הם גם מציגים רמה חדשה של מורכבות. התמודדות מוצלחת עם אתגרים אלה, ובמיוחד עם ניהול ההספק, פיזור החום ויחסי הגומלין המורכבים בין תופעות פיזיקליות שונות, דורשת גישה מתוחכמת המבוססת על ניתוח מולטיפיזיקלי אוטומטי, שיתוף . Shift - Left פעולה משופר ומתודולוגיית 3D IC האתגרים הגוברים של System - on - מעבר מארכיטקטורות ה ) דו-ממדיות מסורתיות SoC ( Chip לאינטגרציה הטרוגנית ולערימה תלת-ממדית מלאה שינה באופן מהותי את סביבת התכנון. בעוד שתכנון דו-ממדי התבסס במידה רבה על

New-Tech Magazine l 30