Keysight разработала новый инструмент для проектирования — W3510E, который упрощает моделирование, электромагнитный анализ и проверку UCIe и BoW для будущих проектов в сфере искусственного интеллекта.
Этот продукт предназначен для решения сложных задач, связанных с современными чипами. W3510E, известный как Chiplet 3D Interconnect Designer, представляет собой среду для предварительной разводки. Она позволяет инженерам создавать, прокладывать и моделировать 3D-структуры межсоединений в корпусах Chiplet и 3DIC.
Новый инструмент расширяет линейку цифровых разработок Keysight, дополняя существующий Chiplet PHY Designer. В то время как Chiplet PHY Designer анализирует каналы и проверяет соответствие требованиям межсоединений, 3D Interconnect Designer сосредоточен на физической структуре самих межсоединений. Он учитывает кремниевые и органические прослойки, микровыступы, переходные отверстия, шинные соединения и опорные плоскости.
Перенос принятия решений о межсоединениях на более ранние этапы
По мере того как ИИ-ускорители и высокопроизводительные вычислительные устройства переходят на многокристальные модули, электрические характеристики межсоединений внутри корпуса становятся ключевым фактором, влияющим на общую производительность системы. Традиционные методы часто включают итеративную работу с инструментами для компоновки и анализа, с детальным электромагнитным моделированием, проводимым на поздних этапах. При таком подходе проблемы могут выявиться только после значительной работы по трассировке и интеграции.
Keysight стремится сократить этот цикл с помощью своего 3D-конструктора межсоединений. Инструмент позволяет инженерам заранее определять структуру межсоединений, создавать каналы для матриц переходных отверстий и настраивать межкристальные соединения, прежде чем приступать к разработке полной топологии корпуса. Конструктор поддерживает моделирование как на уровне компонентов, так и на уровне межсоединений, позволяя разработчикам оценивать электрические характеристики на разных уровнях детализации.
Предварительная разводка критически важна для проектов в области искусственного интеллекта. Одна итерация на большом кремниевом переходнике может сильно сдвинуть сроки. Компания объединила геометрическое определение и электромагнитный анализ в одном рабочем процессе. Это позволяет сократить количество ручных итераций, которые стали узким местом в разработке современных корпусов.
Моделирование текстурированных плоскостей
В новой версии появилась поддержка текстурированных заземляющих плоскостей, известных как «вафельные». Эти геометрические формы используются в кремниевых структурах для повышения технологичности, контроля напряжений и учета ограничений материалов. В отличие от сплошных опор, текстурированные плоскости изменяют пути возврата тока, влияя на импеданс и характеристики связи.
Раньше такие формы упрощали для снижения вычислительных затрат. Но с ростом скорости передачи данных и уменьшением зазоров между кристаллами упрощения могут скрывать важные эффекты, которые становятся критическими при масштабировании.
3D-конструктор межсоединений работает с прямоугольными и ромбовидными схемами расположения выводов в межпереходных слоях. Интегрируя эти структуры в процесс подготовки к разводке, инженеры могут сразу оценить их влияние на электрические параметры, не восстанавливая геометрию вручную. Это позволяет проверить, соответствует ли канал требованиям, без необходимости корректировать сложные корпуса с широкими межкристальными шинами.
Инструмент фокусируется на микровыступах, переходных структурах и шинах межсоединений, что отражает реальные условия 2,5D- и 3D-корпусов интегральных схем. Эти элементы влияют на паразитную индуктивность, емкость и характер связи не меньше, чем архитектура физического уровня. Рассматривая их как полноценные объекты проектирования, модель межсоединений лучше соответствует физической реализации.
Ранняя проверка на соответствие стандартам UCIe и BoW
Keysight уделяет особое внимание ранним проверкам на соответствие новым межкристальным стандартам, таким как UCIe и BoW. Эти стандарты определяют требования к электрическим характеристикам и каналам межкристальных соединений на коротких расстояниях. Например, соответствие передаточной функции напряжения входит в критерии оценки.
Проверка межсоединений до компоновки всего устройства снижает риск обнаружения несоответствий на поздних этапах проектирования. В многокристальных ускорителях ИИ, где десятки соединений используют один переходной слой, сбой на поздних стадиях может повлиять на всю схему интеграции.
Процесс, связывающий определение 3D-межсоединений с анализом на основе стандартов, направлен на согласование физических решений с протоколами с самого начала. Это особенно важно по мере развития экосистем чиплетов и повышения совместимости между производителями.