3D-IC (Üç boyutlu tümleşik devre) çip tasarım yönteminde, yongacıklar veya gofretler dikey olarak üst üste istiflenir ve Through Silicon Vias (TSV'ler) veya hibrit bağlama kullanılarak bağlanır.
2.5D-IC tasarım yöntemi, birden çok yongayı bir silikon aracı üzerinde yan yana yerleştirir. Mikro darbeler ve ara bağlantı telleri, kalıplar arasında bağlantılar kurarken TSV'ler, paket alt tabaka ile bağlantılar yapmak için kullanılır.
Neden 3D-IC'lere ihtiyacımız var?
Yapay Zeka, makine öğrenimi ve yüksek hızlı bilgi işlem gibi gelişmekte olan teknolojiler, son derece işlevsel, yüksek hızlı ve kompakt IC'ler gerektirir. 3D-IC tasarım teknolojisi, ultra yüksek performans ve azaltılmış güç tüketimi sunarak onu çok çekirdekli CPU'lar, GPU'lar, yüksek hızlı yönlendiriciler, akıllı telefonlar ve AI/ML uygulamaları için uygun hale getirir. Yüksek teknoloji endüstrisi geliştikçe, daha küçük boyut ve daha fazla işlevsellik ihtiyacı artıyor. 3D-IC tasarımının heterojen entegrasyon yeteneği, daha küçük bir alanda daha fazla işlevsel yoğunluk sağlar. 3D-IC'lerin dikey mimarisi ayrıca ara bağlantı uzunluğunu azaltarak kalıplar arasında daha hızlı veri alışverişine izin verir. Genel olarak, bu gelişmiş paketleme teknolojisi, artan hız, daha fazla işlevsellik ve daha az güç tüketimi talebini karşılamak için çok ihtiyaç duyulan bir IC tasarım yöntemidir.
3D-IC'lerin Faydaları
3D-IC'lerin önemli avantajlarından biri, heterojen entegrasyon Chiplet'lerin aynı alanda farklı teknoloji düğümlerinde entegrasyonuna izin verir. Dijital mantık, analog devreler, bellek ve sensörler tek bir pakete yerleştirilebilir. Bu, belirli uygulama gereksinimlerine göre uyarlanmış, son derece özelleştirilmiş ve verimli çözümlerin oluşturulmasını sağlar.
Daha yüksek entegrasyon yoğunluğu 3D-IC tasarımının bir başka avantajıdır. Birden fazla birbirine bağlı yonga veya gofret katmanını dikey olarak istifleyerek, mevcut yonga alanı daha verimli bir şekilde kullanılır. Bu artan entegrasyon yoğunluğu, mobil cihazlar ve IoT cihazları gibi boyut ve ağırlık kısıtlamalarının kritik olduğu uygulamalarda özellikle faydalı olan daha küçük bir alana daha fazla işlevsellik dahil edilmesini sağlar.
3D-IC'ler ayrıca sergiler daha yüksek elektrik performansı. Dikey olarak istiflenmiş yongalardaki azaltılmış ara bağlantı uzunluğu, daha kısa sinyal yollarına ve daha düşük dirence yol açarak, gelişmiş sinyal bütünlüğü ve azaltılmış sinyal gecikmesi sağlar. Bu, daha yüksek veri aktarım hızları, daha düşük güç tüketimi ve gelişmiş genel sistem performansı anlamına gelir.
TSMC'nin hibrit birleştirme tekniklerini kullanan CoWoS (Chip On Wafer on Substrate) ve WoW (Wafer on Gofret) gibi en son yapılandırma yöntemleriyle, ara bağlantı uzunluğu daha da minimize edilerek güç kayıplarının azaltılmasına ve performansın iyileştirilmesine yol açar.
3D-IC teknolojisi, heterojen entegrasyon, daha yüksek entegrasyon yoğunluğu, daha küçük boyut, daha yüksek elektrik performansı, düşük maliyet ve daha hızlı pazara sürüm süresi dahil olmak üzere bir dizi olağanüstü avantaj sağlar. Bu avantajlar, 3D-IC'leri çeşitli endüstrilerdeki gelişmiş çip tasarımları için çekici bir çözüm haline getirir.
3D-IC Tasarımın Zorlukları
2.5D/3D-IC tasarım yöntemlerinin çok sayıda avantajı olmasına rağmen, bu yeni metodolojiler fizikle ilgili yeni zorlukları da beraberinde getirdi. Tüm 3D-IC sisteminin yapısal, termal, Güç ve Sinyal bütünlüğü daha karmaşıktır. 3DIC tasarımcıları, sistemin fiziksel olarak uygulanması sırasında bütünlük zorluklarının üstesinden gelmek için öğrenme eğrisinin başındadır. Doğru simülasyon yöntemleri, özellikle 3D-IC ile uğraşırken herhangi bir çip tasarımcısı için bir zorunluluktur. 3D-IC sistemindeki her bileşen, son derece hassas simülasyon araçları kullanılarak incelenmeli ve doğrulanmalıdır.
Bu web seminerine kaydolarak 3D-IC tasarımındaki en son gelişmeler, zorluklar ve simülasyon ve başarılı bir 3D-IC tasarımının anahtarı hakkında daha fazla bilgi edinin. Multi-Die & 3D-IC Sistemlerinin Tasarımı ve Analizi Ansys uzmanları tarafından. Ayrıca 3D-IC'deki olası yapısal, termal, Güç ve Sinyal bütünlüğü sorunlarını tahmin etmek için gelişmiş simülasyon yöntemlerini tartışacaktır.
Ayrıca Oku:
Ansys'ten John Lee ile Chiplet Soru-Cevap
Çipten Sisteme Çoklu Fizik Analizi
Silikon Aracıların Tasarımınızı Öldürmemesini Sağlayacak Kontrol Listesi
Bu gönderiyi şu yolla paylaş:
- SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
- EVM Finans. Merkezi Olmayan Finans için Birleşik Arayüz. Buradan Erişin.
- Kuantum Medya Grubu. IR/PR Güçlendirilmiş. Buradan Erişin.
- PlatoAiStream. Web3 Veri Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
- Kaynak: https://semiwiki.com/eda/ansys-inc/330137-webinar-revolutionizing-chip-design-with-2-5d-3d-ic-design-technology/
