《三維積體電路熱可靠性快速分析與線上最佳化技術研究》是依託電子科技大學,由王海擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：三維積體電路熱可靠性快速分析與線上最佳化技術研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王海
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
三維層疊式（3D）集成技術是目前及未來的微處理器的發展趨勢。然而，熱可靠性問題已成為三維積體電路（3D IC）設計與套用的主要限制因素。三維層疊式集成允許更多的有源器件層疊在一起，這會顯著提高晶片功率密度，並導致晶片散熱效能降低。同時，其多核處理器的溫度分布又高度依賴於軟體程式負載。有效的熱可靠性分析與最佳化技術是實現和推動三維高性能微處理器發展的核心技術。本項目中擬研發針對三維積體電路的新型熱可靠性快速分析與線上最佳化技術。新技術相對現有技術具有多方面優勢與創新：新技術含有快速而又精確的熱可靠性分析方法，高度可擴展而又高效的分散式最佳化方法，防止過沖效應的預測控制技術，綜合考慮多種熱失效機制的最佳化方法等多種先進方法與技術。新技術將解決三維積體電路研究中的核心問題，能夠大幅改善三維積體電路的可靠性與提高其運行效率，推動三維積體電路技術的發展。
結題摘要
新型3D IC結構高功率密度所導致的散熱困難問題極大制約了其性能的發揮。在本項目中，我們對三維積體電路(3D IC)的熱可靠性快速分析與線上最佳化技術展開了研究。在項目執行期間，項目組對矽穿孔熱應力問題對 3D IC 熱可靠性的影響、靜態功耗估計中的溫度與靜態功耗之間的非線性關係問題、套用於眾核晶片的動態熱管理技術、具有暗矽現象晶片的動態熱管理技術，以及考慮多種失效機制的 3D IC 可靠性線上最佳化方法等方面問題進行了研究。項目組成功研發了基於神經網路並考慮 3D IC 中矽穿孔結構的應力與溫度耦合緊湊建模與高速分析技術、基於層次結構的眾核晶片動態熱管理技術、綜合利用多種熱可靠性最佳化技術的混合式熱可靠性線上最佳化技術、綜合考慮多種 3D IC 常見失效效應的熱失效最佳化技術等研究成果。本項目的研究工作能夠在保證可靠性的同時有效提高3D IC的運算性能。
