Beim letzten Synopsys Users Group Meeting (SNUG) hatte ich die Ehre, ein Expertengremium zum Thema Chiplets zu leiten. Einer dieser Diskussionsteilnehmer war der sehr sympathische Dr. Henry Sheng, Group Director of R&D in der EDA Group bei Synopsys. Henry leitet derzeit das Engineering für 3DIC, fortschrittliche Technologie und Visualisierung.
Sehen wir, dass sich andere Märkte in diese Richtung bewegen?
Wir sehen aus einigen sehr guten Gründen eine breite Bewegung für Multi-Die-Systeme. Schon früh wurden einige der Vorteile im Bereich des High Performance Computing (HPC) gesehen, aber jetzt beginnt die Automobilindustrie, Multi-Die-Systeme einzuführen.
Es gibt andere technische Motivationen wie heterogene Integration. Wenn Sie ein Design zum fortschrittlichsten Prozessknoten migrieren, muss dann wirklich das gesamte System an diesem Drei-Nanometer-Knoten sein? Oder Sie realisieren die Servicefunktionen Ihres Systems mit einem anderen Technologieknoten. Der Speicherzugriff war ein weiterer Game Changer, bei dem Sie in der Vergangenheit durch ein Board gehen mussten, um den Speicher zu erhalten, und dann mit Interposern viel näher und mit viel höherer Bandbreite kommen können.
Stapeln eröffnet viele Möglichkeiten. Es sind nicht unbedingt nur Erinnerungen, sondern auch Anwendungen wie Bildsensoren. Anstatt Daten durch einen Strohhalm zu nehmen, kommen Sie schließlich an den Punkt, an dem es Daten in Ihren Computerchip regnet. Ich denke, es gibt viel zu mögen an Multi-Die-Systemen aus vielen verschiedenen Anwendungen.
Welche anderen Branchenkooperationen, IP und Methoden sind erforderlich, um die Komplexitätsherausforderung auf Systemebene zu bewältigen?
Es braucht viel Zusammenarbeit. John hat gerade die Partnerschaft zwischen Synopsys und ANSYS zur Systemanalyse erwähnt. Diese Art der Zusammenarbeit ist wirklich entscheidend. Früher hatte man Fertigung, Design und Werkzeugbau unter einem Dach. Und dann im Laufe der Zeit – Marktkräfte und – Markteffizienz haben das in verschiedene Unternehmen auseinandergezogen. Aber während das die Ökonomie ist, ist die Natur des technischen Problems immer noch sehr eng miteinander verwoben. Und wenn Sie über dieses Panel blicken, sehen Sie eine sehr eng verbundene Grafik zwischen uns allen hier. Es sind viele Kooperationen erforderlich. Und das finde ich ziemlich bemerkenswert. Ich weiß nicht, wie viele andere Branchen ein so tiefes Maß an Zusammenarbeit haben, um sich gegenseitig zu konkurrieren, aber auch um Fortschritte zu erzielen.
Sie werden Dinge wie UCIe als Paradebeispiel sehen. Standards sind nur die Spitze des Eisbergs. Darunter sind eine ganze Reihe verschiedener Kooperationen erforderlich, um die Nadel zu bewegen. Mehr Formalisierung, mehr Standardisierung. In der Keynote von heute Morgen wurde die Notwendigkeit einer stärkeren Standardisierung von Chiplets gefordert.
Und dann beginnen Sie mit unseren Freunden bei TSMC und 3DFabric und 3DBlox zu sehen, was wir immer in 2D in der Entstehung von Formalisierung und Ausrichtung zwischen verschiedenen Teilnehmern des Ökosystems gesehen haben. Ich denke also, dass es wichtig ist, und ich denke, wir haben es immer getan. Ich bin also ziemlich zuversichtlich, dass es eine Menge reichhaltiges Material für die Zusammenarbeit gibt und wir weiterhin kollaborative Lösungen finden werden.
Wie entwickeln sich die EDA-Design-Flows und das damit verbundene geistige Eigentum und wohin wollen die Kunden sie führen?
Es hat sich sehr entwickelt. Es wurde bereits erwähnt, dass das Multi-Die-System nicht neu ist. Wir haben vor ungefähr 12 Jahren damit begonnen, daran zu arbeiten. Aber erst in letzter Zeit sind die kommerzielle Bedeutung und die Komplexität gewachsen und haben sich von einer früheren eher hobbymäßigen Umgebung entwickelt. Jetzt ist es eher ein professionelles Umfeld geworden, in dem wir versuchen, es von den Konstruktionsmethoden vor ein paar Jahren weiterzuentwickeln, die sich im Wesentlichen um die Montage drehten – man hat Komponenten und baut Komponenten zusammen. Jetzt kommen wir eher zu einer Art Multi-Die-System-Aktivität, gehen von einem Montageproblem zu einem Design-Automatisierungsproblem und versuchen, es dahin zu bringen, wo Sie jetzt das System gemeinsam entwerfen, weil die Chips sind so voneinander abhängig. Sie können die Chiplets nicht isoliert voneinander entwerfen, da es eine Vielzahl von Abhängigkeiten gibt.
Im Prinzip dort, wo wir als Branche stehen, haben wir Jahrzehnte an Arbeit in hochkomplexe Produkte und Abläufe investiert, und das wollen wir nicht wegwerfen, oder? Sie wollen das nicht stören. Sie möchten darauf reiten und es erweitern.
Wohin ich den EDA-Raum gehen sehe – wir werden weiterhin viele der feinkörnigen Optimierungen sehen, die Sie in einem traditionellen 2D-Problemraum sehen würden. Wo ich in Place and Route herkomme, gibt es viele sehr schöne und fast konvexe Probleme, die ziemlich gut geeignet sind, um traditionelle Techniken anzuwenden, um sie zu lösen.
Wenn Sie jedoch auf die Systemebene gelangen, werden diese Probleme irgendwie klumpig, und Ihr Lösungsraum kann stark nicht konvex und mit herkömmlichen Techniken schwer zu lösen sein. Das ist der Punkt, an dem wir in die Zukunft von KI und ML blicken und auf solche Dinge, die wirklich dazu beitragen können, sie voranzutreiben.
Das Design hat sich also von der manuellen Implementierung zum computergestützten Design, zur elektronischen Designautomatisierung und zur KI-gesteuerten Designautomatisierung entwickelt. Und wahrscheinlich wird es in Zukunft statt Computer-Aided Design vielleicht Human-Aided Design. Die KI wird mir sagen: „Hey Henry, ich muss diese Spezifikation bis nächste Woche verschärfen. Ich brauche Sie, um mir das zu besorgen.“ Bei der Komplexität braucht man wirklich die Automatisierung, um diese Systeme sinnvoll aufzubauen und zu optimieren.
Sehen Sie Multi-Die-Systeme als bedeutenden Treiber für die Weiterentwicklung dieser Technologie?
Ja. Für Dinge wie das Silizium-Lebenszyklus-Management ist das eine Entwicklung für 2D – wenn es für 2D wichtig ist, ist es noch wichtiger für 3D.
Wenn Sie es vom Standpunkt der Ausbeute aus betrachten, sehen Sie sich normalerweise 2D-Matrizen an, und es gibt das Konzept bekannter guter Matrizen. Sie können also testen, bevor Sie alles einsetzen. Aber wenn Sie sich ein Multi-Die-System ansehen, ist die Systemausbeute das Produkt Ihrer Ausbeuten, richtig? Selbst wenn Sie also alle bekannten guten Matrizen haben, müssen Sie sie noch zusammensetzen. Es gibt also einige multiplikative Faktoren, und Sie können dieselbe Art von Analyse grob auf den Gesamtzustand des Systems übertragen, der vom multiplikativen Zustand der Komponenten abhängt.
Sie haben heterogene Dies mit bekanntermaßen unterschiedlichen Eigenschaften, unterschiedlichen Workloads und unterschiedlichem Verhalten über Ihre verschiedenen Dies hinweg. Umso wichtiger ist es, im Monitoring den Überblick zu behalten.
Vielen Dank Heinrich!
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- Quelle: https://semiwiki.com/eda/synopsys/328411-chiplet-qa-with-henry-sheng/
