지멘스, 3D IC 열 설계검증 솔루션 '캘리버 3D 써멀' 출시

칩 및 패키지 내부 열 분석 소프트웨어 제공

지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어, 지멘스 EDA 사업부는 오늘 3D 집적 회로(3D-IC)의 열 분석, 설계 검증 및 디버깅 솔루션인 캘리버 3D써멀(Calibre 3DThermal)을 출시했다고 8일 밝혔다. 

캘리버 3D써멀은 지멘스의 캘리버 검증 소프트웨어와 캘리버 3D스택 소프트웨어의 요소를 지멘스의 CAD 임베디드 전산 유체 역학(CFD) 툴인 심센터 플로썸 소프트웨어 솔버 엔진과 통합했다. 

이를 통해 칩 설계자가 초기 단계 칩 및 패키지 내부 탐색부터 설계 사인오프까지 설계에서 열 효과를 신속하게 모델링, 시각화 및 완화할 수 있게 지원한다.

지멘스 '캘리버 3D써멀'(사진=지멘스)

캘리버 3D써멀은 전기 시뮬레이션에서 열 영향을 고려하는 데 필요한 출력을 제공한다. 또한 경계조건을 입력으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 심센터 플로썸에 출력을 제공할 수 있다.

캘리버 3D써멀은 열 방출 제어가 핵심 요구 사항인 3D-IC 아키텍처의 문제를 해결하기 위해 개발됐다. 복잡한 열 문제를 식별하고 신속하게 해결하기 위한 빠르고 정확하며 강력하고 포괄적인 접근 방식을 제공한다. 

캘리버 3D써멀은 최소한의 입력으로 초기 타당성 분석을 시작할 수 있는 유연성을 제공하며, 이후 더 자세한 정보가 입수되면 금속화 세부 사항과 열 고려 사항에 미치는 영향을 고려하여 더 자세한 분석을 수행할 수 있다. 

이러한 점진적인 접근 방식을 통해 설계자는 분석을 개선하고 평면 배치 기법(floorplan)변경, 스택형 비아(stacked vias) 또는 TSV 추가 등의 수정 사항을 적용해 열 핫스팟을 피하거나 열을 더 효과적으로 방출할 수 있다. 이 반복적인 프로세스는 최종 조립이 완료될 때까지 계속되므로 최종 테이프 아웃 시 성능, 신뢰성 및 제조 문제의 위험을 크게 줄일 수 있다.

고급 수준의 열 해석을 수행하려면 3D-IC 어셈블리에 대한 완전한 이해가 필요하다. 어셈블리가 완성될 때까지 기다렸다가 오류를 식별하고 수정하면 설계 일정에 심각한 차질을 빚을 수 있지만, 캘리버 3D써멀은 자동화와 통합을 통해 이러한 위험을 완화해 설계자가 작업 중인 설계 단계에서 열 분석을 반복할 수 있도록 지원한다.

캘리버 3D써멀은 업계에서 신뢰받는 지멘스의 심센터 플로썸 소프트웨어 솔버 엔진의 맞춤형 버전을 내장해 전체 3DIC 어셈블리의 정적(static) 또는 동적(dynamic) 시뮬레이션을 위한 정밀한 칩렛 레벨의 열 모델을 생성한다. 

디버깅은 이미 다양한 IC 설계 툴에 통합되어 있는 결과 리뷰 소프트웨어인 Calibre RVE를 통해 간소화된다. 이러한 강력한 툴의 통합으로 3DIC 설계자의 특정 요구 사항에 맞춘 효율적인 열 분석 솔루션이 탄생했다.

모든 캘리버 제품과 마찬가지로 캘리버 3D써멀은 타사의 다양한 주요 설계 툴은 물론 새로 발표된 Innovator3D IC 소프트웨어를 포함한 지멘스의 소프트웨어와도 원활하게 통합된다. 모든 설계 흐름에서 캘리버 3D써멀은 전체 설계 라이프사이클(design Lifecycle) 동안 열 데이터를 캡처하고 분석한다.

한편 지멘스는 대만 UMC와 협력해 캘리버 3D써멀로 구동되는 혁신적인 열 분석 플로우를 UMC 고객을 위해 배포했다. 이 최첨단 소프트웨어는 UMC의 웨이퍼 온 웨이퍼(wafer-on-wafer) 및 3D-IC 기술을 위해 특별히 맞춤화됐으며, 검증을 거쳐 곧 UMC의 글로벌 고객들에게 제공될 예정이다.