近來,有關(guān)3D的廣告宣傳無處不在。第一款3D電視已經(jīng)開始銷售;電視節(jié)目也開始采用3D技術(shù)播放,其中大部分是盛大的體育賽事;而許多電影推出了惹眼的3D版本。然而,3D技術(shù)不僅被用于消費(fèi)電子和娛樂領(lǐng)域,3D提取技術(shù)(3Dextraction)還被應(yīng)用在IC設(shè)計的某些領(lǐng)域。設(shè)計人員試圖改進(jìn)預(yù)測設(shè)計后的性能和其它行為的準(zhǔn)確性。
為什么采用3D提取技術(shù)?這一切都?xì)w結(jié)到設(shè)計生產(chǎn)的需要,從設(shè)計的角度來看,一個更精確的電路模型在仿真時向設(shè)計人員提供如定時、功耗和噪聲等性能特征,以及其它一些重要參數(shù),如增益、帶寬和可靠性。
2.5D提取技術(shù)有什么不足?
大型EDA供應(yīng)商提供的傳統(tǒng)工具也是兩極分化。一方面,2.5D提取設(shè)備瀏覽幾何布局、設(shè)備和互連,尋找與預(yù)特征化式樣的匹配。當(dāng)其找到一個匹配的時候,開始檢查尺寸、運(yùn)行一些計算,生成R和C值用于背后標(biāo)注(back-annotation)在網(wǎng)絡(luò)表中。對這些產(chǎn)品來講,電容通常很少有問題,其性能通常是可以接受的(雖然運(yùn)行時間延長,這是因為要進(jìn)行一系列更復(fù)雜的檢測模式);越來越多的是精度問題。例如,圖1所示為一個典型的MOMCAP結(jié)構(gòu),這是由于3D拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要3D獲取以確保準(zhǔn)確性,而2D或2.5DExtractor不能精確地處理這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
在更先進(jìn)的工藝節(jié)點(diǎn)上,設(shè)計人員需要提取結(jié)合了在某個日益復(fù)雜的金屬堆堆棧的互連部份之間,以及與設(shè)備之間和互連之間的串?dāng)_、邊緣和屏蔽電容等的分布式RC模型。同時不要忘記了基板。由于2.5D提取缺乏針對納米設(shè)計的必需精度,設(shè)計人員不得不采取保守或消極的設(shè)計手法,采用次優(yōu)的設(shè)計。否則就是設(shè)計的失敗。
另一方面,現(xiàn)有的3D提取技術(shù),來自同一個大型EDA公司(場解算器——采用有限元,有限差分,邊界元素或類似方法,為Maxwell控制方程提供了精確的解決方案),在面對在面對當(dāng)今龐大而復(fù)雜的設(shè)計時,其計算效率低下,除了細(xì)致的聚焦使用以外,對任何事情而言其運(yùn)行時間是不切實際的。這些工具的支持者經(jīng)常解釋說,增粗網(wǎng)格,運(yùn)行時間可以得到改善,而且這確實可行。但要以損失相當(dāng)大的精確性來獲得的。為了獲得當(dāng)今設(shè)計所需的精確度,必須有一個有細(xì)密紋理的或者密集的網(wǎng)格,而這會指數(shù)級地增加了運(yùn)行時間和內(nèi)存占用量。此外,由于密集的網(wǎng)格,不得不采用邊界條件來折中降低內(nèi)存占用,以控制內(nèi)存的使用,這些場解算器減少了在提取元素周邊的“相互作用區(qū)域”,忽略或是不夠精確地描述了少許周邊的幾何形狀,并進(jìn)一步影響到精確性。
現(xiàn)在需要的是更精確的3D提取技術(shù)?
現(xiàn)在需要的是對3D獲取技術(shù)的創(chuàng)新,要超越現(xiàn)有解決方案的局限。這個解決方案應(yīng)提供無需進(jìn)行復(fù)雜設(shè)定的一致和準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)表,并且實現(xiàn)足以能夠支持可在復(fù)雜芯片上的廣泛、可擴(kuò)展的邊界網(wǎng)絡(luò)和區(qū)域的運(yùn)行時間。在硅谷前線(SiliconFrontline),我們正推出3D場解算器產(chǎn)品,采用新技術(shù),使設(shè)計人員可以使用先進(jìn)進(jìn)程節(jié)點(diǎn)的全部功能,包括新設(shè)備類型和DFM結(jié)構(gòu),同時減少了反復(fù)校驗的次數(shù)