PathFinding optimiert gleichermaßen Systementwurf und 3D-Aufbau gestapelter ICs

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Risikobeurteilung und Chancenwertung der 3D-Technologie mit PathFinding

Zur Unterstützung der Entwickler, die das gemeinsame Technologie/Design-Optimum suchen, hat IMEC das PathFinding-Verfahren geschaffen, das durch Design-Regeln und Modelle unterstützt wird. Damit ist PathFinding praktisch anwendbar für das virtuelle Chip-Design mit Co-Optimierung von System-Design und 3D-Technologie. Das Verfahren ermöglicht, Kennwerte eines 3D-Entwurfs, Risiken und Chancen abzuschätzen. Als Ergebnis liefert PathFinding einen Satz klarer Spezifikationen für Prozeßentwicklungs- und Design-Teams.

Der vorgeschlagene PathFinding-Ablauf besteht aus drei Schritten:

1. Design-Untersuchung auf Systemebene

2. Ausarbeitung auf Register-Transfer-Ebene und

3. physikalischer 3D-Design-Prototyp.

Schritt 1: Design-Untersuchung auf Systemebene

Hauptziel des ersten Schrittes ist die Verfeinerung der Systemarchitektur auf der Basis des Anforderungskatalogs, wobei schon die Vorteile der 3D-Technologie berücksichtigt werden können. Nach diesem Schritt verfügt der Entwickler über ein funktionelles Modell der Systemarchitektur, mehrere Komponenten-Modelle auf unterschiedlichem Abstraktionsniveau und eine Grobabschätzung der verschiedenen QoR-Parameter, die für die Ergebnisqualität stehen.

Schritt 2: Ausarbeitung auf Register-Transfer-Ebene

Um die Brücke zu schlagen zwischen der Design-Untersuchung des ersten Schritts mit seinen Modellen auf höherer Abstraktionsebene und dem physikalischen Design-Prototyp des dritten Schritts mit Modellen auf niedrigerem Abstraktionsniveau, müssen RTL-Modelle der Systemkomponenten erzeugt werden. Dazu gibt es innerhalb von PathFinding unterschiedliche Wege, die einen Übergang vom funktionellen Niveau auf die physikalische Ebene erlauben, die in einer physikalischen Design-Datenbasis abgelegt werden.

Schritt 3: physikalischer 3D-Design-Prototyp

Der dritte Schritt schließlich erlaubt eine leichte und schnelle Untersuchung des Einflusses vom physikalischen Design alternativer Design/Technologie-Optionen auf die QoR-Parameter. Deshalb lassen sich für ein gegebenes System, das auf der funktionellen Ebene beschrieben ist, unterschiedliche physikalische Implementierungen in Gestalt der QoR-Parameter vergleichen.

Dabei kann der Entwickler unterschiedliche abstrakte Modelle für verschiedene Komponenten verwenden – je nachdem was er braucht. Dieser Schritt basiert auf dem 3D-Silicon PathFinder Javelin j 360, einem Tool für das virtuelle Design von EDA-Spezialist Javelin DA.

Durch Iterationsschritte vom System bis zum physikalischen Design können Entwickler unterschiedliche Design/Technologie-Optionen bewerten, während die Prozesstechnologen damit eine Feinabstimmung ihrer Technologie auf die Systemspezifikation vornehmen können.

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