随着业界对增加晶体管密度、增加带宽和降低功耗的需求越来越迫切,许多 IC 设计和封装团队都在深入研究如何增加垂直堆叠多个芯片裸片(die)和小芯片(chiplet)的方案。这种被称为3D-IC 的技术有望实现许多超越传统单裸片在单平面设计的优势。其架构可以将多个同质和异质的裸片/小芯片 Chiplet(例如逻辑、内存、模拟和射频功能)整合到同一设计中。这为系统级芯片(SoC)的集成提供了一个替代方案,支持设计人员希望集成在单一设计中的所有功能,并因此节省在新的制程节点重新设计这些功能而花费的昂贵成本。
从设计的角度来看,要实现真正的 3D 集成,需要对某些设计工具进行一些加强。尤其在架构分析、热分析、多裸片间的排置、时序、测试和验证方面的功能都需要提升。此外,还需要新的系统级功能,如顶层规划和优化、芯片裸片(die)之间和小芯片(chiplet)之间的信号完整性和 IC/封装协同设计。其中一些功能现在已经具备,可以在系统设计工具中实现。