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據中國科學院微電子研究所官微消息，針對當前芯片高密度集成所帶來的功耗顯著增加與散熱困難等技術挑戰，微電子所EDA中心多物理場仿真課題組經過不懈努力，成功構建了芯粒集成三維網格型瞬態熱流仿真模型。這一重要技術成果，不僅實現了對Chiplet集成芯片瞬態熱流的高效精確仿真，還為芯粒異構集成的溫度熱點檢測和溫感布局優化奠定了堅實的技術基礎。 近年來，隨著芯片集成化程度的不斷提高，功耗與散熱問題愈發凸顯。傳統的散熱設計已難以滿足高性能芯片的需求，特別是在Chiplet（芯粒）異構集成技術快速發展的背景下，溫度控制成為了制約芯片性能提升的關鍵因素之一。為了攻克這一難題，中科院微電子所EDA中心多物理場仿真課題組深入開展了相關研究。 此次構建的芯粒集成三維網格型瞬態熱流仿真模型，采用了先進的計算方法，能夠準確模擬Chiplet集成芯片在復雜工況下的熱流分布。該模型不僅具備高精度，還能夠高效地處理大規模數據，為科研人員提供了強有力的仿真工具。通過該模型，科研人員可以更加直觀地了解芯片內部的溫度分布情況，及時發現潛在的溫度熱點，并采取相應的散熱措施，確保芯片的穩定運行。 
圖1 各向異性熱仿真 此外，該模型還為溫感布局優化提供了重要支持。科研人員可以根據仿真結果，合理布置溫度傳感器，實現對芯片溫度的實時監測與精確控制。這不僅有助于提高芯片的散熱效率，還能夠延長芯片的使用壽命，降低因溫度過高而導致的故障率。
圖2 電熱耦合仿真
圖3 熱仿真模擬器 值得一提的是，中科院微電子所EDA中心多物理場仿真課題組在集成芯片電熱力多物理場仿真方面也取得了顯著進展。他們開展了直流壓降、熱應力和晶圓翹曲等多方面的研究工作，為全面解決芯片散熱問題提供了更加全面的技術支撐。 |
