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據(jù)中國(guó)科學(xué)院微電子研究所官微消息，針對(duì)當(dāng)前芯片高密度集成所帶來(lái)的功耗顯著增加與散熱困難等技術(shù)挑戰(zhàn)，微電子所EDA中心多物理場(chǎng)仿真課題組經(jīng)過(guò)不懈努力，成功構(gòu)建了芯粒集成三維網(wǎng)格型瞬態(tài)熱流仿真模型。這一重要技術(shù)成果，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)Chiplet集成芯片瞬態(tài)熱流的高效精確仿真，還為芯粒異構(gòu)集成的溫度熱點(diǎn)檢測(cè)和溫感布局優(yōu)化奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。 近年來(lái)，隨著芯片集成化程度的不斷提高，功耗與散熱問(wèn)題愈發(fā)凸顯。傳統(tǒng)的散熱設(shè)計(jì)已難以滿(mǎn)足高性能芯片的需求，特別是在Chiplet（芯粒）異構(gòu)集成技術(shù)快速發(fā)展的背景下，溫度控制成為了制約芯片性能提升的關(guān)鍵因素之一。為了攻克這一難題，中科院微電子所EDA中心多物理場(chǎng)仿真課題組深入開(kāi)展了相關(guān)研究。 此次構(gòu)建的芯粒集成三維網(wǎng)格型瞬態(tài)熱流仿真模型，采用了先進(jìn)的計(jì)算方法，能夠準(zhǔn)確模擬Chiplet集成芯片在復(fù)雜工況下的熱流分布。該模型不僅具備高精度，還能夠高效地處理大規(guī)模數(shù)據(jù)，為科研人員提供了強(qiáng)有力的仿真工具。通過(guò)該模型，科研人員可以更加直觀地了解芯片內(nèi)部的溫度分布情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的溫度熱點(diǎn)，并采取相應(yīng)的散熱措施，確保芯片的穩(wěn)定運(yùn)行。 
圖1 各向異性熱仿真 此外，該模型還為溫感布局優(yōu)化提供了重要支持�？蒲腥藛T可以根據(jù)仿真結(jié)果，合理布置溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與精確控制。這不僅有助于提高芯片的散熱效率，還能夠延長(zhǎng)芯片的使用壽命，降低因溫度過(guò)高而導(dǎo)致的故障率。
圖2 電熱耦合仿真
圖3 熱仿真模擬器 值得一提的是，中科院微電子所EDA中心多物理場(chǎng)仿真課題組在集成芯片電熱力多物理場(chǎng)仿真方面也取得了顯著進(jìn)展。他們開(kāi)展了直流壓降、熱應(yīng)力和晶圓翹曲等多方面的研究工作，為全面解決芯片散熱問(wèn)題提供了更加全面的技術(shù)支撐。 |
