Berrikuntza teknologikoaren olatuan, zirkuitu integratuen diseinuaren eremuak pentsatzeko modu iraultzailea izan du.Cubic IC (kubiko IC), transferentzia eremu isokronikoa (ITA), Litus Space (EFV) (EFV), 2021eko abuztuaren 7an aipatu ziren lehenengo aldiz, nahiko aurreratu ziren.Baina denborak aurrera egin ahala, behin zoragarriak jotzen ziren ideia horiek pixkanaka-pixkanaka mundu errealean aurkitu dute.Moore-ren legea izugarrizkoa izan zen bezala, lehen aldiz proposatu zenean, 100 milioi transistore baino gehiago integratu ditzakegu milimetro karratu bat baino gutxiagoko txip txikietan.Gaur egun, bi urte geroago, oraindik uste dut ideia berritzaile hauek sakonera berriro esploratzea merezi dutela eta irakurleei gomendatzea.
1. Zirkuituaren diseinu integratua hiru dimentsiotako ikuspegitik
Eskala handiko zirkuitu integratu tradizionaletan, diseinatzaileek normalean sistema elektroniko osoa txertatu dute txip bakarrean, mikroprozesadorea, IP analogikoa, IP nukleo digitala eta memoria edo kanpoko biltegiratze kontrolerako interfazea itxaron.Prozesu hau bi dimentsiotako integrazio teknologian oinarritzen da, eta horietan transistore unitate funtzional guztiak plano berean daude.
Hala ere, sistemaren konplexutasuna handitzen jarraitzen duen heinean, txiparen igoera ezinbesteko arazoa bihurtu da, eta horrek zuzenean eragiten du txiparen errendimenduari.Gainera, aurrerapen teknologikoak muga fisikoetara hurbiltzen diren heinean, Moore-ren legearen mugak gero eta agerikoagoak dira.Ondorioz, jendeak irtenbide berriak bilatzen hasi zen, hala nola, sistema-paketea (SIP) eta ontziratze teknologia aurreratua, chipset (chiplet) eta integrazio heterogeneoen teknologia, etab.
Testuinguru horretan, ideia berritzailea proposatu genuen: zirkuitu integratuak diseinatzea hiru dimentsiotako ikuspegitik.Adibide gisa sistemaren aktibitatearen diseinua hartuz, ez dugu gehiago osagai guztiak wafer plano berean diseinatzen, baina maila desberdinetan banatu (solairua) eta konbinatu maila horiek txipa osatzekoSistema.Beheko irudian erakusten den moduan, solairu bakoitzak transistore geruza du eta geruza anitzeko kable bidez lotzen da.Sendagai ezberdinak batez ere silizio vias (TSV) eta birbanaketa geruzetan (RDL) bidez lotzen dira.
Diseinu metodo honek esan nahi du solairu desberdinak fabrikatu daitezkeela prozesu-nodo desberdinak erabiliz, eta transistoreek maila bereko prozesu bera erabili behar dute.Hau ez da zirkuitu integratuko diseinu integratuen eta ontziratze diseinu aurreratuen fusioa soilik, baita diseinuaren kontzeptu berria ere.Zailtasuna EDA tresnen berrikuntzan eta egokitzapenean datza.
2. ERA ERA BERE BERRIAK EDA TRESNAK
IC diseinu tradizionalen diseinu tresnek transistoreak, erresistentziak eta kondentsadoreak silizio substratu batean diseinatu zituzten eta haien arteko konexioa konturatzen dira geruza anitzeko kable bidez.Hala ere, diseinu ideia berriaren arabera, hainbat solairu daudenean, ez dugu solairuko interkonexioa eta kableak soilik kontuan hartu behar solairuan, baita solairuen arteko lotura ere.
Horrek EDA tresnak hiru dimentsiotako sarea eta kableatzeko diseinu gaitasunak behar ditu, baita diseinu anitzeko sareko optimizazio gaitasunak ere.Beste modu batera esanda, tresna honek aldi berean espazio batean diseinu anitzen arteko sareko konexioak optimizatzeko gai izan beharko luke.Diseinu anitz pila birtualetan egon daitezke diseinu ingurune berean, edo diseinu ingurune desberdinetan, baina haien arteko datu elkarrekintzak koordinatu eta kudeatu behar dira uniformeki.
Gaur egun ez dago eskaera hori guztiz betetzen duten merkatuan, baina eskaera horretatik hurbil dauden tresnak ontziratze aurreratuaren eremuan sortu dira, hala nola, dentsitate handiko ontziak diseinatzeko tresna aurreratua.Diseinu tresnez gain, EDA simulazio eta egiaztapen tresnek ere garapen erritmoarekin jarraitu behar dute.Lehenik eta behin, simulazio eta egiaztapen tresnek datu eredu konplexuak behar bezala analizatzeko gai izan behar dute.Bigarrenik, simulazio tresnek algoritmo indartsuagoak erabili behar dituzte simulazioak egiteko eta emaitza zehatzak lortzeko, eta egiaztapen tresnek datuen zehaztasuna eta doitasuna ziurtatu behar dute diseinuan produkziora.
Ondorioa:
Zirkuitu integratuen diseinuak garatzen eta aldatzen jarraitzen duen heinean, mugagabeko aukera eta erronkak ditugu aurrean.Artikulu honetan proposatutako hiru dimentsiotako ikuspegi baten zirkuituaren diseinu integratua ez da diseinu metodo tradizionalen erronka soilik, baita berrikuntza ausarta ere lehendik dagoen teknologiarekin.Zirkuituaren diseinu integratuen etorkizuneko norabidea heretzen du eta diseinu elektroniko eraginkorrago eta konplexuagoen aro berri batera eramango gaitu.Erronka ugari izan arren, arrazoia dugu etengabeko aurrerapenarekin eta teknologiaren berrikuntzarekin, egun hau errealitate bihurtuko dela.