华大九天推出芯粒（Chiplet）与2.5D/3D先进封装版图设计解决方案Empyrean Storm

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随着“摩尔后时代”的出现，chiplets和Advanced 2.5D/3D包装技术正成为突破晶体管微型化瓶颈的关键途径。通过异质的集成，不同的芯片是模块化的组合，并且通过2.5D/3D包装实现高带宽互连和低功耗，从而促进了从芯片到系统级别的性能飞跃。这为半导体技术的发展带来了主要的机会，并对传统设计方法构成了新的挑战。在实际设计中，您是否面临以下问题？

1先进封装设计困境芯片之间的互连数量呈指数增加，并且从芯片到孔/撞击到底物的连接可以达到100,000多个。手动接线操作很大，不仅是耗时的和劳动力密集的，而且很容易导致视觉混乱和由于复杂的线条而引起的迭代困难。

2传统版图工具掣肘大规模封装数据输入时，传统的布局工具会出现诸如缓慢响应和操作滞后的问题，这直接影响了设计效率。

3低效DFM需求处理困扰面临DFM（制造设计）的需求，例如虚拟填充和泪珠处理，现有的处理方法效率低下，无法满足生成和大规模生产制造的后处理需求。

4繁琐的验证流程完成设计后，诸如DRC/LV等物理验证过程很复杂，需要多次迭代，这会消耗大量时间和能量来扩展项目周期。

为了响应上述疼痛点，该解决方案已正式启动。 Empyrean Storm是Huada Jiutian的高级包装布局设计解决方案，是一种创新的EDA工具，可以直接解决传统包装设计的核心问题，可显着提高设计效率，并促进先进的包装设计以进入新舞台！

02什么是Empyrean Storm？Empyrean Storm是一个布局平台，具有自动接线和用于高级包装的物理验证。它支持跨加工包装布局数据导入和设计编辑，非常适合当前的基于硅的主流硅（硅插座）和有机适配器（有机RDL）流程，并可以实现用于通信协议的多芯片的大型自动接线，例如HBM和UCIE；同时，它可以完成DFM布局后处理，例如虚拟填充以确保大规模生产，并且还具有内置的内置交叉处理物理验证Argus，从而确保了通过DRC/LVS和其他检查的布局正确性。通过上述功能强大的功能，Storm可以轻松地控制多个芯片之间的大规模，高密度互连接线和复杂的布局要求，并以有效的平台性能将强大的动量注入高级包装设计中，从而帮助设计工作实现了定性的飞跃。

核心亮点一：强大智能的自动布线功能在传统的核心粒子设计中，复杂布线是一个主要的困难。以2.5D interposer的跨层接线为例，HBM2/2E/3高带宽内存是用于高性能计算HPC，AI加速度和其他情况的堆叠DRAM技术。它提供超高的带宽至2.5D/3D集成（例如HBM3可以达到819GB/s），但需要通过硅插槽层与处理器/SOC互连，具有高接线密度和严格的信号完整性要求。 Ucle通用芯片互连界面标准旨在实现来自不同过程和制造商的芯片的有效整合，并支持高吞吐量和低潜伏期通信。但是，跨Die接线需要协调的时序和阻抗匹配，因此很难进行手动优化。两者都是2.5D软件包中的关键模块，但是手动布线需要处理数十万个高密度互连电线，这很容易导致串扰和违反时间违规。由风暴配备的智能自动接线引擎可以通过简单的操作过程来改变这种情况。用户只需要完成规则配置并触发说明即可开始自动接线。它的核心能力包括：

基于硅的中间层的自动接线：依靠智能算法来支持从顶层微型颠簸到底部层C4颠簸的跨层接线，它可以有效地完成自动接线任务模具级别以确保信号传输稳定性。

有机中介自动接线：通过优化垂直互连通道的布局以及可以满足约束的电源网络（PDN）布局的自动接线功能，可以实现全局RDL有效的接线。同时，为了更方便地查看接线连接，Storm可以生成三维接线图，以直观地呈现线方向。

不同的接线角度适应：与芯片型曼哈顿接线和PCB型135度接线模式兼容，可以准确匹配客户过程标准并确保接线效率和准确性。

核心亮点二：为量产护航的DFM版图后处理能力设计的最终目标是实现成功的质量生产。凭借其完整的布局后处理功能，Storm可以有效地提高设计的生产能力（DFM），并为核心颗粒质量生产提供强有力的支持，包括：

智能金属虚拟填充物：可以自动，快速地完成大面积虚拟填充物，并支撑填充特殊形状（例如岛上不规则岛）。此功能可以解决此过程中的不平衡问题，并有助于提高晶圆制造的稳定性和芯片性能的一致性。

自动泪珠处理：提供一单击的操作，以准确地向垫子和VIA添加泪珠，从而提高连接可靠性，降低线路断裂的风险，从而提高产品产量。

雏菊链模块：它可以自动完成包装测试结构的连接和分析，并可以在包装中识别interposer，基板和其他结构的连接状态，并以分类方式显示颠簸，终端，路径和异常凸起等信息。对于旁路链接，可以准确标记异常路径；对于循环链接，可以清楚地列出相关的节点，帮助工程师在芯片包装设计阶段迅速找到异常和对问题进行故障排除，并提高设计可靠性。

核心亮点三：不止于布线与后处理，更是一站式设计平台Storm不是单个布线和后处理工具，而是高级包装设计领域的全面平台。它的功能涵盖了整个设计过程，可以提高设计流利度并促进过程优化，包括：

完整的布局编辑：当传统的EDA工具导入多个GDSII文件时，它们将在相同层覆盖的问题上存在问题，从而导致无法区分Die1和Die2，这在异质集成方案中效率低下。 Storm平台可以支持多个GDSII/OASIS数据的无损进口和导出，并创新地开发了用于包装布局的层次结构编辑和设计功能，破坏了仅支持Flatten包装布局编辑模式的传统工具的局限性，并且很难快速快速批量批次修改包装布局。同时，Storm支持直观且生动的3D堆叠堆栈显示屏，编辑和快速查询功能，以形成完整的异质布局集成解决方案。

实时分析和检查：基于传统的2D操作习惯，Storm Platform创新提供了多进程节点交叉芯片网络跟踪（Trace）功能。通过简单的操作，例如单击，拖放和掉落，设计人员可以快速跟踪跨芯片钥匙网络的方向，清楚地呈现信号传输路径，并在布局绘图阶段提前检查信号连接性和短路风险，从而将设计推向左移动。此外，该平台具有诸如包装测试结构（Daisy链）异常检查之类的功能，该检查可以在设计阶段迅速检测出问题并降低以后修改的成本。

无缝集成验证工具：与Huada Jiutian的物理验证工具Empyrean Argus无缝集成可以提供快速的在线DRC和开放/短路检查，还提供了签名级别的DRC/LV，涵盖了从设计到验证的整个过程，从而确保了布局的正确性，从而确保了迭代的迭代效率和改进的设计效率。

修订后的数据比较：有效的版本差异比较是通过同步视图端口实现的。借助双版本同步透视图，可以并排显示修订后的布局/GDS视图，并自动突出显示差异区域，并支持交叉处理库的参数比较；单击差异标记，立即跳到相应的级别，以实现更改点的快速识别和动态定位。

03Empyrean Storm 平台带来的价值Huada Jiutian布局设计解决方案Empyrean Storm平台在高级包装设计中具有显着优势。

例如，在处理HBM2/2E/3和UCLE等高速接口时，传统工具需要大约两个或三个月，60-90天，而Storm的自动电缆发动机可以完成微型碰撞和TSV的跨层路由，而在15天内高达200k io。该平台可以有效地处理TSV接线，微容器连接和BGA球网格阵列布局，并支持Interposer +基板的物理验证，并与Cowos（晶体上的芯片上的基板）体系结构兼容。客户案例表明，完成工具参数选项设置后，自动接线功能可以在短短10分钟内完成一个设计迭代，这大大提高了重复修改的效率：“风暴有效地解决了高级包装的设计瓶颈，并将效率提高了1-2个月。”

04结语在高级包装设计的尖端领域中，既有机会又有挑战，如果持续使用向后的设计工具，它将直接影响提高效率和创新的突破。 Empyrean Storm已成为具有出色的自动电缆核心引擎，一站式设计平台的全面功能以及确保大规模生产的DFM特征的顶级设计公司的主流选择。目前，许多大型设计公司已经完成了完整的高级包装布局设计，并成功地通过了Storm钻探。许多包装和测试OSAT制造商的标准钻孔（磁带钻孔）过程的标准钻孔过程中也包括了它们强大的布局处理功能。随着风暴的袭击，我们将借助Storm Platform的全方位功能增强综合电路行业的能力，增强高级包装创新轨道的竞争力，并重塑全球半导体行业的结构。

Beijing Huada Jiutian Technology Co.Ltd。（以下称为“ Huada Jiutian”）成立于2009年。它一直关注EDA工具的开发，销售和相关服务业务，并致力于在整个过程中成为所有领域和世界的EDA提供者。

Huada Jiutian的主要产品包括软件和相关技术服务，例如完全定制的设计平台EDA工具系统，数字电路设计EDA工具，Wafer Manufacturing EDA工具，高级包装设计EDA工具和3DIC Design Design Eda工具。其中，完全自定义的设计平台的EDA工具系统包括完整的流程EDA工具模拟电路设计的工具系统，完整的过程EDA工具存储电路设计系统，完整的流程EDA工具射频电路设计的工具系统以及完整的Process EDA工具EDA工具系统的EDA工具系统；技术服务主要包括基本IP，晶圆制造工程服务和其他相关服务。产品和服务主要用于集成电路设计，制造和包装领域。

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