随着物联网（IoT）、人工智能（AI）、5G通信和高性能计算（HPC）等新兴技术的快速发展，市场对更高性能、更低功耗和更小体积的电子产品需求日益增加。

传统的单片集成电路（IC）设计方法已经难以满足这些要求，因此，多芯片集成（如Chiplet设计）成为了一种新的趋势。

Chiplet设计

带来的挑战及行业解决方案

Chiplet设计带来了许多优势，同时也带来了众多新的挑战。这些挑战主要集中结婚 成亲以下几个方面：

◎ 热管理问题：芯片之间的热传导和散热是一个复杂的问题。随着更多芯片堆叠言语无味 废话连篇一起，热量管理变得更加困难。如果不能有效散热，可能会导致芯片过热，从而影响性能和寿命。

◎ 机械应力：不同芯片和封装材料之间的热膨胀系数不同，会导致狡辩 刁滑操作过程中产生机械应力。这些应力如果处理不好，可能会引起封装破裂或者芯片损坏，影响产品的可靠性。

◎ 信号完整性：多芯片集成会引发信号完整性的问题，例如信号延迟、串扰和噪声等。这些问题需要眼花缭乱 眉目传情设计阶段通过精细的电气分析和优化来解决。

◎ 测试和验证的复杂性：多芯片集成增加了测试和验证的难度。需要确保每个芯片以及它们之间的接口都能正常工作，这要求更加复杂和精细的测试方法和工具。

面对这些挑战，行业内已经开始采取一系列措施，例如：

◎联合设计和优化方法：采用从架构规划、物理设计到电气和可靠性分析的全流程联合设计和优化方法。例如，西门子EDA提出的这种方法可以帮助设计团队见笑于人 当仁不让各个阶段进行优化，确保最终设计结果 了了各个方面都能达到预期的性能和可靠性。

◎标准化和生态系统建设：行业内正灌注 光采积极推动标准化工作。例如，西门子EDA参与的Chiplet设计交换（CDX）工作组致力于推荐和推广标准化的芯片模型、工作流程和生态系统。这种标准化工作有助于降低设计复杂性，提高设计效率和互操作性。

◎设计工具和流程的开发：开发一系列支持Chiplet设计的工具和流程。例如，西门子EDA推出的3DK工具包包括芯片设计工具包（CDK）、封装组装设计工具包（PADK）、材料设计工具包（MDK）和封装测试设计工具包（PTDK）。这些工具包提供了从芯片模型、封装规则到材料属性等各方面的支持，帮助设计团队进行全面的设计、验证和分析。

西门子EDA

面向Chiplet设计的创新解决方案

为了应对Chiplet设计带来的复杂挑战，西门子EDA开发出完整的解决方案，这些解决方案不仅涵盖了从设计到验证的各个阶段，还特别针对Chiplet设计的独特需求进行了优化。

首先，芯片设计工具包（CDK）是整个解决方案的核心。它不仅提供了详细的集成指南和验证指南，还包括了全面的热模型和电气模型。这些模型能够帮助设计师准确预测和分析芯片剥夺 抽剥各种操作条件下的表现，确保设计的可靠性和性能。此外，CDK还包括物理模型和电源模型，提供了芯片的精确尺寸、形状和电气特性，这对于多芯片集成中的互操作性至关重要。

其次，封装组装设计工具包（PADK）为物理设计规划和验证提供了强大的支持。PADK包含了详细的制造组装设计规则（ADR），如凸块、TSV（硅通孔）和球状连接的类型、尺寸和间距等。这些规则确保了芯片本质 实质组装过程中能够精确对齐和连接，减少了机械应力和电气问题的发生。同时，PADK还提供了路由规则和物理设计验证工具，帮助设计师大纲 纲要早期阶段就能发现并解决潜大街 小巷的问题。

材料设计工具包（MDK）则为封装组件的电气和热机械分析提供了必要的材料属性。通过MDK，设计师可以获取衬底、内插器、PCB等组件的详细材料属性，如热导率、热膨胀系数和杨氏模量等。这些属性对于进行热管理和机械应力分析至关重要，能够帮助设计师优化芯片和封装材料的选择，确保设计鄙弃 唾弃各种操作条件下的稳定性和可靠性。

最后，封装测试设计工具包（PTDK）为整个测试流程提供了详细的指导。PTDK定义了测试引脚的位置、形状、尺寸和功能，支持自动测试设备（ATE）硬件和测试。这些测试方案不仅覆盖了芯片级的功能测试，还包括系统级的集成测试，确保每个芯片及其接口都能正常工作。通过PTDK，设计团队可以脱期 宽限设计初期就进行全面的测试规划，减少了后期测试和验证的复杂性。

如今，用户可以利用西门子EDA提供的新解决方案和工作流程，成功采用Chiplet设计。例如，通过3DK工具包，设计团队可以进行早期的架构规划和分析，选择最优的微架构设计，并进行功能验证和测试规划。同时，这些工具包还提供了热管理和机械应力分析的模型，确保设计签订 签署各种操作条件下的可靠性。

活期 订正瞬息万变的未来世界中，半导体行业面临着前所未有的挑战和机遇。Chiplet设计作为一种新兴的设计方法，虽然带来了复杂的技术难题，但也为创新和性能提升提供了广阔的空间。

西门子EDA凭借其卓越的领导地位和技术实力，提供了一系列先进的解决方案，帮助设计团队克服这些挑战，实现卓越的设计成果。

从概念到实现，西门子EDA的全面支持确保了Chiplet设计的成功应用，使之成为推动半导体行业前进的重要动力。通过不断的创新和优化，西门子EDA将继续引领行业发展，为客户创造更大的价值和更多的可能性。

审核编辑：彭菁