这都是自由度。更多的你,你有更多的选择。在机械世界,我们认为主要是尺寸的数量在这你可以移动:万向接头可以在任何方向弯曲,因为它有三个轴的旋转,一个用于每一个三维空间。三个自由度。当一只蚂蚁走在沙滩球,尽管这是一个三维物体,它只有两个自由度,因为它限制球的表面。当路由信号IC,每层两个维度提供了额外的自由度,通过提供一个三维空间,让你从层到层。
拥有更多的选择可以是好的,但也增加了复杂性。任何父母都知道,试着给一个小男孩选择穿什么衣服上学:你永远不会得到一个决定。限制的决定之一,两件衬衫,他可以选择一个在路上。更加可怕的是可能发生如果你提供的锁住一个委员会选择太多。见鬼,给我一个列表的许多可能的手机和通话计划可供选择,我可能最终颤抖的原始洞穴,希望现代世界就走开,别打扰我。
所以选择的好处是受到的压力让生活更复杂。从集成电路的角度来看,增加自由度通过通过互连芯片上的金属层,当然,旧的新闻,它的复杂性可以通过完善的工具。已经采取了进一步尝试栈中的骰子上的彼此通过使用在矽(TSV)技术。这提供了一个电干净,密集的方式连接芯片的信号从一个到另一个通过硅蚀刻一个洞和填充金属。最早使用的只是互相堆叠上相同的骰子等目的增加的内存数量在一个包中。
这样一个死堆栈可以使用cheap-and-dirtier“via-last”过程来创建TSV连接通过大会的房子让他们死后相对较粗的维度了但是在组装而成。这个工作可以在晶片切之前完成。
但是事情变得更有趣,当你开始堆栈与骰子。这样的安排可以结合,例如,处理器和内存。事实上,也许两种内存:挥发性和非易失性。在那里你可以抛出一个FPGA。但这里骰子都是不同的,所以你不能指望仅仅调整双方相同的骰子;你现在有一个放置问题找出事情会去哪里和什么将堆栈的顶部。你可以装两个小骰子上相邻的死亡。你可能想堆栈的事情“河内塔”风格,以确保小骰子总是在大骰子。或者,根据所用的胶技术,你甚至可以在小栈大骰子,允许重叠。呜…这是一个很酷的一个思考:两个小骰子大死,然后第三个死在两个小的,两小的桥梁,通过在每个下来死。 I can already see some packaging engineers’ blood pressure rising.
如果你要创建专门为这个骰子,你可以减少模具尺寸,虽然可能会提高性能。知道你不会连接到外面的世界可以让你减少路由上的芯片,因为你不一定需要去外围。你可以进一步缩小东西离开了I / o相关电路ESD保护和时钟恢复,由于信号不会去外面的世界。
当决定把东西放在哪里,你可以简单地把垫在底部死位于tsv哪里会通过上面死。但是你可以得到更多的自由度通过创建金属层的底部顶死重定向TSV垫到其他位置。现在这些层底部的死就像“插入器”之间插入一个死及其包,这样信号可以重新排列顺序不同的死亡。
当然,现在要求添加tsv“via-first”的过程。这通常意味着,在金属层添加的死,tsv蚀刻和停止的地方在晶片,创造是什么,目前,一个盲目的通过。上面的金属层然后添加和处理正常继续。一旦完成后,晶片的上部的背后是研磨细晶片下来,最终暴露的底部tsv。(不要我们都希望我们能够瘦臀部容易…),现在这两个新金属层可以被应用到背后,连接到新tsv访问。
这增加了自由度,从而给你更多的选择。你现在有很多方法来安排和互连堆叠骰子。很多,跟标枪的戴安娜Raggett和高通的Riko Radojcic, Riko标准回答我的许多问题是“你能做什么?”,“视情况而定。”选项的数量的影响,找出每一个——已经成为复杂到足以标枪的工具,开发与IMEC合作,帮助他们所谓的“领航”——也就是说,找出最好的3 d安排。
路由工具明显不是一个新事物在芯片的世界里,但这是有点不同的,这不是标准的平面路由在金属层(连接通过);它考虑了金属层在多个芯片(顶部和底部),通过放置和芯片定位。它解决了整个三维架构,帮助评估选择。
重点是优化的电气性能的信号。虽然你会认为处理通过应该是很简单的,你不免疫寄生的弊病。每个通过由同心氧化层,其中通过沉积的金属。大部分的氧化物分离金属硅,确保你没有得到一个惊喜连接。(谈论你偷偷路径…),但你仍然有一个电容器之间通过金属和硅,所以它的影响必须被理解。严格地说,你也有电感,因为,嗯,电感是无处不在。但这不是一个完整的包或董事会路由系统,所以它实际上并不处理电感。而电感理论上可以成为一个问题,如果频率更高了,事实是,频率不会芯片,所以这个解决方案很可能仍然是足够的。
一个关键项,还不能处理系统中温度的影响。当堆垛骰子热因素变得非常重要,因为有很多更多的热量产生的包,和额外的努力需要水槽每个芯片的热量从后面——事实上,热分离器之间有时需要插入芯片。
虽然可以处理任何撒布机的路由方面的考虑在一个纯路由工具,标枪系统还不能帮助找出何时何地冷却需要帮助或冷却解决方案是否足够。一旦建立了坚实的指南如何做到这一点,他们可以集成到工具。目前,机械/热模拟分别处理,尽管标枪工具的结果可以作为这样一个模拟器的输入。
工具的真正关注,目前,在拓扑管理选项:帮助缩小选择,抑制爆炸的可能性带来的那么多的自由度。如果一切顺利,问题变得容易处理。如果我们真的很幸运,它总有一天能够返回我们纯真的青年,提供我们一个蓝色的衬衫有跑车或白衬衫和绿色的青蛙,和我们要做的就是选择我们想要的。
链接:标枪设计自动化
