Ansys IDEAS Digital Forum 2021 offre uno sguardo più ampio sul futuro della progettazione elettronica

Ripubblicato da Platone

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Per quelli di voi che seguono gli ultimi sviluppi nella progettazione elettronica è diventato chiaro che il settore sta attraversando un punto di flesso che sta cambiando alcune delle regole fondamentali della progettazione. L'aumento della velocità e della densità di integrazione nei sistemi odierni sta sfumando il confine tra progettazione di chip e progettazione di sistema ed è esemplificato dai circuiti integrati 3D multi-die. La multifisica – l’analisi simultanea di molteplici effetti fisici – è al centro di un altro cambiamento profondo e stimolante nella pratica della progettazione elettronica. Unendo discipline fisiche precedentemente distinte e aggiungendo al tempo stesso una nuova fisica all'equazione, si sta determinando un passo avanti nelle competenze tecniche richieste dai team di progettazione elettronica.

Ecco che arriva la rivoluzione multifisica

Un esempio concreto di come i fatti sul campo si stanno evolvendo rapidamente include la crescente attenzione all’analisi termica, poiché è diventato evidente che la dissipazione del calore è probabilmente il fattore limitante n. 1 nella densità di integrazione 3D-IC. Ma i gradienti termici tra componenti eterogenei portano inevitabilmente a un’espansione differenziale, che si traduce in stress meccanico e deformazione del pacchetto.

La deformazione influisce direttamente sull'affidabilità del sistema, ma la temperatura ha anche effetti di progettazione meno diretti. Ad esempio, determina la corrente massima nei cavi per evitare problemi di affidabilità dell'elettromigrazione. Le velocità più elevate dei segnali abbinate alle dimensioni fisiche più grandi dei sistemi multi-die rendono la simulazione elettromagnetica un must, non solo per i progettisti di radiofrequenze (RF), ma anche per il calcolo ad alte prestazioni (HPC) e l'intelligenza artificiale/apprendimento automatico (AI). /ML) hardware. Effetti fisici correlati come questi stanno guidando la rivoluzione multifisica.

Nuovi requisiti di approvazione

Le fonderie di semiconduttori hanno risposto all'aumento della progettazione di circuiti integrati 3D integrando i requisiti di approvazione e i flussi di progettazione dei circuiti integrati consigliati per includere strumenti termici, elettromagnetici e di altro tipo che in precedenza erano relegati agli OSAT o ad altri fornitori esterni dopo la fabbricazione. La maggior parte dei sistemi 3D avanzati immessi sul mercato finora sono stati progettati da grandi aziende leader nel settore dei semiconduttori che dispongono delle risorse e delle competenze per sfruttare le nuove opportunità tecniche. Ma, per rendere la progettazione 3D-IC più accessibile ai team di progettazione tradizionali, il settore ha bisogno di strumenti e piattaforme di progettazione che catturino e automatizzino questi requisiti di progettazione multifisica avanzata nei flussi di lavoro pratici.

I vecchi modi di lavorare non funzioneranno in questa nuova realtà. Gli specialisti di progettazione con conoscenze di dominio specifiche dispersi in più gruppi devono essere riuniti in team di progettazione integrati verticalmente che mettono a disposizione le competenze fin dall'inizio durante la prototipazione del sistema. I progettisti avranno bisogno di nuovi strumenti, nuova formazione e nuove metodologie per competere in questo ambiente.

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