Zephyrnet-logo

Hoe MZ Technologies multi-die-ontwerp werkelijkheid maakt - Semiwiki

Datum:

Hoe MZ Technologies Multi Die Design werkelijkheid maakt

De volgende designrevolutie staat duidelijk voor de deur. De traditionele wet van Moore vertraagt, maar de exponentiële vraag naar innovatie en vormfactordichtheid niet. Als je het niet langer voor elkaar kunt krijgen met een enkele monolithische chip, is de overstap naar een aanpak met meerdere dies de oplossing. Deze opkomende ontwerpmethodologie brengt veel uitdagingen met zich mee: supply chain-georiënteerd, materiaalgericht en standaardgericht, om er maar een paar te noemen. Er is veelbelovende innovatie van EDA, IP en standaardisatieorganisaties. Boven al dit werk zitten is een flinke uitdaging. Met zoveel opties om nieuw silicium op systeemniveau te implementeren, welke reeks opties is dan het beste? 2.5D, 3D, technologiekeuzes, IP/chipletkeuzes enzovoort. Het is een vervelend probleem, omdat het starten met de verkeerde opties kan leiden tot enorme gevolgen voor de kosten en planning. Het probleem wordt genoemd Padvinden, en dat is het onderwerp van dit bericht. Lees verder om te zien hoe MZ Technologies het ontwerp van meerdere matrijzen werkelijkheid maakt.

Over MZ Technologieën

Ik noemde het zoeken naar paden. In de context hier verwijst de term naar het identificeren van de optimale technologiekeuzes om een ​​2.5D- of 3D-multi-die-ontwerp te implementeren. Het probleem speelt al een tijdje. Hier is een bespreking ervan vanuit de 2009 IEEE Internationaal symposium over System-on-Chip. Ik heb ook enige ervaring met deze problemen. Rond dezelfde tijd, toen ik bij Atrenta was, ontwikkelden we een vroeg hulpmiddel om het padvindingsprobleem aan te pakken. En later, toen ik bij eSilicon werkte, kreeg ik van dichtbij te zien hoe uitdagend 2.5D-ontwerp kan zijn.

MZ Technologies werd in 2014 opgericht door een team van toonaangevende EDA-, IC- en pakket-co-designexperts. Het doel was om vanaf het begin nieuwe technologie op te bouwen om de I/O-planning en optimalisatiefase van de fysieke implementatie van complexe 2.5D- en 3D-geïntegreerde schakelingen aan te kunnen. Dat wil zeggen: los het padvindingsprobleem op. Iets over de naam van het bedrijf, wat een afkorting is voor monozukuri. In het Japans is ‘monozukuri’ een samengesteld woord dat bestaat uit ‘mono’, wat letterlijk ‘dingen’ (‘producten’) betekent, en ‘zukuri’, wat ‘maakproces’ of ‘creatie’ betekent.

Het bedrijf is een Europese EDA-leverancier die GENIO™ een uniforme cockpit levert voor 2.5D- en 3D-chipletgebaseerd systeemontwerp. GENIO is een hulpmiddel dat de leemte in het vinden van meerdere matrijzen opvult. Het concurreert niet met bestaande technologieën, maar werkt er eerder mee samen om een ​​bredere, meer holistische capaciteit te creëren. De tool bestaat al verschillende releases en is toegepast in een breed scala aan ontwerpen met meerdere matrijzen. Daarover straks meer.

Wat MZ Technologies doet

GENIO richt zich op de systeemarchitectuur en de co-ontwikkelingsstroom van IC/pakketten. Dit is het deel van het ontwerpproces dat doorgaans boven bestaande tools en IP gaat. Het beantwoordt kritische vragen over de beste implementatieaanpak vanuit het oogpunt van vormfactor, energie, prestaties en kosten. Als u deze zaken vroeg in het proces goed op orde heeft, kan dit de overwinningsmarge zijn voor een complex ontwerp. Beginnen met een suboptimale aanpak zal leiden tot herwerk, overschrijdingen en een grote kans dat het project mislukt.

De onderstaande afbeelding laat zien hoe GENIO met bestaande tools in de algehele ontwerpstroom past.

GENIO ontwerpstroom
GENIO ontwerpstroom

De tool past in de flow van concept naar ontwerp en levert een resultaat op eerste keer goed optimaal resultaat. Het doel is om een ​​betere maakbaarheid te creëren met optimaal gebruik van hulpbronnen en een beter rendement. GENIO werkt in het volledige ontwerp-ecosysteem, van silicium tot pakket tot PCB, met geïntegreerde ontwerpstromen.

Als we wat dieper graven, wordt systeemarchitectuurverkenning ondersteund voor planning, implementatie en analyse in verschillende technische domeinen. Er wordt een 'Wat als'-analyse aangeboden voor 2D-, 2.5D- en 3D-interconnectbeheer, I/O-planning en optimalisatie. Bijvoorbeeld planair versus SI-gebaseerd versus 3D-stack. De optimalisatie-algoritmen temmen de computationele complexiteit van het ontwerp met meerdere matrijzen. Er worden ook vroege schattingen van elektrisch, mechanisch en thermisch gedrag gegeven.

Met GENIO is het mogelijk om in één keer de volledige systeemhiërarchie te optimaliseren, van het hoogste niveau tot subsystemen en componenten. Een geavanceerde GUI maakt onder meer cross-highlight en scripting mogelijk, met de mogelijkheid om terug te gaan in de ontwerpgeschiedenis om de meest veelbelovende configuraties te taggen. De onderstaande afbeelding toont een voorbeeld van de GUI.

GENIO GUI
GENIO GUI

GENIO heeft een opmerkelijke prestatie geleverd 60x reductie van architectonische ontwerptijd. De onderstaande tabel illustreert de soorten ontwerpen waarop GENIO is toegepast.

GENIO-toepassingen
GENIO-toepassingen

Hier is een samenvatting van de huidige versie en de volgende generatie van de tool:

GENIO V1.x (vandaag in de handel verkrijgbaar met een back-end-oriëntatie)

  • Het uitgebreide systeemoverzicht omvat het gehele ontwerp-ecosysteem
    • Cross-fabric-platform, geïntegreerd met traditionele IC-, pakket- en PCB-ontwerptools
  • Architectuurverkenning op systeemniveau
    • Identificeert de efficiëntere en kosteneffectievere optie in het 3D-systeemaanbod
  • Eén, consistente Interconnect Manager
    • Vertegenwoordig en onderhoud het 3D-model van het gehele systeem
  • Cross-hiërarchische 3D-bewuste padvinding
    • Beperkingsgestuurde, eigen optimalisatie-algoritmen
  • 3D-chipletgebaseerde ontwerpstroom met meerdere IP-bibliotheken
    • Stapelen van matrijzen en verticale communicatie van silicium naar silicium – mix-and-match “LEGO-achtige” assemblage 

GENIO EVO (Volgende Evolution-release; introduceert simulatiebewuste optimalisatie)

  • Compleet 3D-systeemoverzicht voor fysieke implementatie en analyse
  • Supersnelle parasitaire schatting voor vroege analyse
    • Wat-als-analyse voordat de fysieke implementatie begint
  • State-of-the-art TSV-modellering
    • Inclusief elektrische prestaties (R/C) en mechanisch/thermisch gedrag
  • Thermische modellering
    • Gebaseerd op de vermogensdissipatiekaart en de bijdrage van TSV's
  • Mechanische spanning
  • Plaatsing van de spannings- en temperatuurmonitor volgens geïdentificeerde thermische hotspots
    • Kritieke netgroepdetectie en prioritering
  • 3DBlox-taalondersteuning
  • 3D-systeempartitioneringsstroom
    • Ondersteuning voor systeempartitionering in de vroege stadia van RTL en synthese
  • 3D-stapelvloerplanning
    • Beste positionering van systeemcomponenten/chiplets over de stapelvlakken

Meer leren

MZ Technologies licentieert zijn software met een tijdgebaseerd model. Aanvullende diensten voor aangepaste integratie, aangepaste moduleontwikkeling en klanttraining zijn ook beschikbaar. Als u van plan bent een ontwerp met meerdere matrijzen aan te pakken, moet u contact met hen opnemen. Ik kan u uit eigen ervaring vertellen dat het probleem dat MZ oplost heel reëel is en een fatale fout kan worden als het niet vroegtijdig wordt aangepakt. U kunt contact opnemen met info@monozukuri.eu. En zo maakt MZ Technologies het ontwerp van meerdere matrijzen werkelijkheid.

Lees ook: 

Vooruitzichten voor 2024 met Anna Fontanelli, oprichter en CEO MZ Technologies

CEO-interview: Anna Fontanelli van MZ Technologies

Deel dit bericht via:

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img