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1、西门子数字化工业软件用于异构集成的芯粒模型的标准化建议内容摘要本文作者是芯粒设计交换(Chiplet Design Exchange,CDX)小组的成员，在文中提出了一套标准化芯粒模型，其中包括热、物理、机械、IO、行为、电源、信号和电源完整性、电气特性和测试模型，以及有益于将芯粒集成到设计的相关文档。此外，安全可追溯性保证作为一种新兴的需求，可确保芯粒和最终封装器件具备可信赖的供应链和操作安全性。强烈建议提供这些模型的电子可读版本，以方便在设计工作流程中使用。Anthony Mastroianni，西门子 EDA；Benjamin Kerr，谷歌；Jawad Nasrullah，Palo A

2、lto Electron；Kevin Cameron，Cameron EDA；Hockshan James Wong，Palo Alto Electron；David Ratchkov，Thrace Systems；Joseph Reynick，西门子 EDA 3论文范围 4组织 4芯粒的定义和特征 4对芯粒模型的需求 5芯粒模型 7热 7物理、机械和 IO 7行为 9功耗 10信号完整性分析 10电源完整性分析 11电气属性 11测试 12安全代理（可选）14文档和指南 14结语 16致谢 16参考文献 16目录西门子数字化工业软件2白皮书 用于异构集成的芯粒模型的标准化建议随着晶体管缩放带

3、来的经济效益不再普遍适用，半导体行业迎来一个拐点：成本的升高、良率的下降和光刻尺寸的限制，推动了传统的单片解决方案亟需可行的替代方案。我们看到的是向创新封装技术的转变，以支持系统扩展需求并降低系统成本。这推动了一种新兴趋势，即将通常作为单个同构片上系统(SoC)ASIC 芯片，分拆为未封装的分立式 ASIC 小芯片，也称为芯粒。这些芯粒通常提供在最佳芯片工艺节点中实现的特定功能。使用高速/高带宽接口将一些这类芯粒器件互连并安装到单个封装内，就能以更低的成本提供单片解决方案或实现更高的性能，同时提高良率并降低功耗，而面积仅比同构集成的先进封装略大一点点。随着无晶圆厂半导体公司开始将这些分散的芯粒

4、推向市场，这些芯粒的成功采用需要行业制定一套标准化的接口协议，以便在不同供应商的芯粒之间提供即插即用的兼容性，从而创建真正开放的生态系统和供应链。将这些来自多供应商的芯粒集成到一个异构封装组件中，还需要芯粒供应商为其客户提供一套标准化的设计模型交付物，以确保最终EDA 工具设计工作流程的可操作性。简介在本文中，我们提出了一套标准化的芯粒模型，其中包括热、物理、机械、IO、行为、功率、信号和电源完整性、电气特性和测试模型，以及有益于将芯粒集成到设计的相关文档。此外，安全可追溯性保证作为一种新兴的需求，可确保芯粒和最终封装器件具备可信赖的供应链和操作安全性。强烈建议提供这些模型的电子可读版本，以方

5、便在设计工作流程中使用。模型应利用现行的行业标准，并根据需要定义扩展和/或新标准。所建议模型的初始范围目前仅针对基于 2.5D 中介层的设计。请注意，这类 2.5D 结构可能包括硅中介层、硅桥或有机扇出/RDL 封装技术，后者也称为“有机中介层”。要满足 3D 设计需求，还需要更多或经修改的交付物。西门子数字化工业软件3白皮书 用于异构集成的芯粒模型的标准化建议组织芯粒设计交换(CDX)是在开放式计算项目基金会(OCP)指导下的开放式特定领域架构(ODSA)子项目下属的一个工作组。CDX 小组由来自 EDA 供应商、芯粒供应商和 SiP 最终用户的成员组成，致力于推荐标准化的芯粒机器可读模型和

6、工作流程，来促进芯粒生态系统的发展。该小组正在积极编制一份包含这些模型和工作流程的白皮书。本文总结了该 CDX 白皮书中目前建议的建模章节。其他 ODSA 工作组也在研究裸片到裸片(D2D)接口协议及其他相关的芯粒主题。芯粒的定义和特征芯粒可以定义为专门设计和优化的裸片，用于在封装内与其他芯粒协同运行。所用的接口是主要的区分特征。芯粒与传统裸片的不同之处在于，芯粒通常不能单独封装并且仍然有效运行；而传统裸片则具有足够强大的 IO 驱动器，可以在更长的电气距离上实现信号传输。可以根据芯粒到芯粒接口上的以下关键指标来总结优化芯粒在封装内运行：能源效率（pJ/bit）裸片前端带宽(Gbps/mm)面