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)不僅被用于消費電子和娛樂領(lǐng)域,3D提取技術(shù)(3Dextraction)還被應用在IC設計的某些領(lǐng)域。設計人員試圖改進預測設計后的性能和其它行為的準確性。
為什么采用3D提取技術(shù)?這一切都歸結(jié)到設計生產(chǎn)的需要,從設計的角度來看,一個更精確的電路模型在仿真時向設計人員提供如定時、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供應商提供的傳統(tǒng)工具也是兩極分化。一方面,2.5D提取設備瀏覽幾何布局、設備和互連,尋找與預特征化式樣的匹配。當其找到一個匹配的時候,開始檢查尺寸、運行一些計算,生成R和C值用于背后標注(back-annotation)在網(wǎng)絡表中。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(雖然運行時間延長,這是因為要進行一系列更復雜的檢測模式);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拓撲結(jié)構(gòu)需要3D獲取以確保準確性,而2D或2.5DExtractor不能精確地處理這種拓撲結(jié)構(gòu)。
在更先進的工藝節(jié)點上,設計人員需要提取結(jié)合了在某個日益復雜的金屬堆堆棧的互連部份之間,以及與設備之間和互連之間的串擾、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計的必需精度,設計人員不得不采取保守或消極的設計手法,采用次優(yōu)的設計。否則就是設計的失敗。
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),在面對在面對當今龐大而復雜的設計時,其計算效率低下,除了細致的聚焦使用以外,對任何事情而言其運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,運行時間可以得到改善,而且這確實可行。但要以損失相當大的精確性來獲得的。為了獲得當今設計所需的精確度,必須有一個有細密紋理的或者密集的網(wǎng)格,而這會指數(shù)級地增加了運行時間和內(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。這個解決方案應提供無需進行復雜設定的一致和準確的網(wǎng)絡表,并且實現(xiàn)足以能夠支持可在復雜芯片上的廣泛、可擴展的邊界網(wǎng)絡和區(qū)域的運行時間。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),使設計人員可以使用先進進程節(jié)點的全部功能,包括新設備類型和DFM結(jié)構(gòu),同時減少了反復校驗的次數(shù)