Ein aufkommender Trend in der Chipentwicklung und -fertigung ist die Einführung fortschrittlicher 3D-Stapeltechniken, die die Chipdichte weit über die Möglichkeiten herkömmlicher Methoden hinaus erhöhen. In einem kürzlich veröffentlichten offiziellen Blogbeitrag erläuterte Baskar Rajagopalan von NVIDIA, wie Ansys, ein auf technische Simulationen und 3D-Designsoftware spezialisiertes Unternehmen, die NVIDIA Omniverse Plattform zur Analyse von 3D-Halbleiterdesigns und zur Vorhersage von Stromverbrauchsprofilen nutzt.

Diese Technologie bietet erhebliche Vorteile für Chipdesigner, da sie ihnen ermöglicht, 3D-Chipdesigns umfassend zu betrachten. Ingenieure erhalten so ein besseres Verständnis dafür, wie der Chip unter verschiedenen Bedingungen funktionieren wird. NVIDIA erläuterte, wie dieser Ansatz eine schnellere und einfachere Identifizierung und Korrektur von Hotspots und elektromagnetischen (EM) Problemen ermöglicht.

Die Identifizierung von Hotspots ist ein entscheidender Aspekt des 3D-Chipdesigns, da diese Hotspots in der Regel zwischen gestapelten Siliziumscheiben auftreten. Durch die Verwendung einer 3D-Ansicht zur Untersuchung eines 3D-Chipdesigns können Ingenieure die genaue Tiefe eines Hotspots bestimmen. Im Gegensatz dazu ist die Erkennung von Hotspots in einer 2D-Ansicht schwierig, da die Stelle oben, in der Mitte oder unten auf dem Chip erscheinen kann. Die Möglichkeit, die Temperatur des gesamten Chips mit der NVIDIA Omniverse Plattform zu simulieren, hilft zudem bei der Erkennung von Hotspots durch verschiedene Leistungskurven und Grundrisse. Dadurch können Ingenieure thermische Probleme in einem neuen 3D-Chipdesign angehen, bevor der erste Prototyp erstellt wird.

Ansys hat seine 3D-Designsoftware kürzlich auf der Design Automation Conference vorgestellt. Das Unternehmen hat mit NVIDIAs Fourier Neural Operator (FNO) Modellierungsarchitektur zusammengearbeitet, um KI-generierte Tools zum Testen von gestapelten 3D-Chipdesigns zu entwickeln. Die Ansys-Forscher haben ein KI-Agentenmodell entwickelt, das in der Lage ist, die Temperatur eines beliebigen Chips auf der Grundlage von Wärmeübergangskoeffizienten, Dicke, Materialeigenschaften und anderen Systemparametern vorherzusagen, die durch das Temperaturprofil für ein bestimmtes Leistungsprofil definiert sind.