3月29日，由全球領先的技術媒體機構AspenCore主辦的2023國際集成電路展覽會暨研討會(IIC Shanghai 2023)同期的EDA/IP與IC設計論壇，邀請了包括Cadence、芯瑞微、Andes、奎芯科技、芯和半導體、思爾芯、 安謀等多家來自EDA工具、IP解決方案等廠商代表作了相關深度分享。其中，芯瑞微 (上海)電子科技有限公司產(chǎn)品總監(jiān)賴誠作了主題為“后摩爾時代的多源異構芯片封裝熱仿真技術探討”的演講，分享了該公司在封裝設計、多物理場仿真以及先進封裝測試和加工等面向先進封裝的全流程方面的成果探索和所能提供的的服務。oOkesmc

芯瑞微 (上海)電子科技有限公司產(chǎn)品總監(jiān) 賴誠oOkesmc

　　賴誠指出，包括SiP、PoP，甚至現(xiàn)在所說的Chiplet技術，目前這些好的封裝技術提供給了很多的便利性，一是它的制造難度會降低;第二是上市時間縮短。當然在這些好處的背后，實際上也給封裝設計帶來了一些挑戰(zhàn)。oOkesmc

　　例如，先進封裝技術讓芯片里面的結構變得更加復雜。復雜性體現(xiàn)在哪里?首先里面的材料更多了，3D的結構也更多了。從外部工作的環(huán)境和里面的封裝，實際上它是一個非常跨尺度的現(xiàn)象，做物理仿真的要關注外部的環(huán)境，又要關注芯片里面的環(huán)境，這里面就涉及到跨尺度的問題，所以在SIPI也好，在熱和應力仿真也好，都面臨不小的挑戰(zhàn)。oOkesmc

　　這些挑戰(zhàn)是什么導致的呢?小到類似于Chiplet這類芯片，甚至現(xiàn)在也在一直研究萬瓦功耗的芯片，很小的一個芯片熱損耗有千瓦、萬瓦，而仿真的困難就在于此，追求極致的能量密度。oOkesmc

　　以往在解決芯片散熱的過程中，是從CFD(Computational Fluid Dynamics，即計算流體動力學)的程序演變而來的，CFD的程序即：先從芯片工作的環(huán)境，它的對流化熱、熱輻射，從環(huán)境級別的，到里面芯片內(nèi)部的導熱，芯片跟集成電路互相的導熱，從最外算到最內(nèi)。oOkesmc

　　第二就是現(xiàn)在的多源異構芯片Chiplet中的熱源非常多，且分布極不均勻，如果沿用傳統(tǒng)方法，計算會非常耗時，這也就是面臨的效率挑戰(zhàn)。oOkesmc

　　在深耕CFD多年后，芯瑞微在探索中形成了散熱仿真工具——Turbo T。借助Turbo T可以深入到芯片內(nèi)部，把細微的跨尺度的結構做更多的計算。賴誠介紹道，Turbo T仿真場景涵蓋了芯片級、PCB級、到電子設備級所有的場景。在物理場方面，可以實現(xiàn)對流換熱、輻射換熱、導熱等等，也可以做內(nèi)因的分析。從流程上看，Turbo T跟傳統(tǒng)的散熱工具是完全一致的，可以跟用戶使用習慣做非常好的匹配。在格式方面，導入格式有ECAD和MCMD，像面向極板和PCE板，還有面向不規(guī)則的機械板，就是在2.5D和3D接口方面均可做到很好的匹配，進來之后會有其幾何建模平臺，該平臺也是基于芯瑞微的多微場平臺前處理的模塊，可以做更多幾何的建模，建模之后，還會提供多種熱源的邊界。oOkesmc

　　眾所周知，在芯片里有面熱源、體積熱源，甚至每個袋里面可以提供非常完整的輸入，這樣就可把芯片內(nèi)部的熱源分布做進一步的拆解，以至于反饋出來在整個散熱過程中它的一個原像。再里面有邊界條件設置、多種熱源條件設置，設置完會有一個網(wǎng)格，包括流體部分、實體部分，以及后面高精度的求解，最終會有后處理。oOkesmc