通过面积扩张和散热硅通孔的3D IC热量的优化

摘要：

随着集成度的增加，高密度的3D IC的发热问题变得越来越严重，温度过高的热斑不仅影响芯片的性能，甚至对芯片的可靠性带来严重的威胁。从两个方面来优化三维芯片的热量问题，通过模拟退火算法把电路模块划分到合适的层，使得热斑块在整体芯片的分布较为均；在x/y方向上对热斑块适当的面积扩张来降低热斑块的功耗密度，然后在z方向上插入散热硅通孔来转移芯片内部的热量。仿真结果表明，通过该优化后的芯片最高温度可以进一步减小，在电路ncpu第二层中优化前后最高温度降低了11．98°；热量分布更加均衡，层内最高温度与最低温度之间的差距进一步缩小最大可以缩减11．82，有效地控制了芯片的温度。

关键词：三维芯片、热量、面积扩张、散热硅通孔

分类号：TP391.7;TN9(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金61106037，61204046，61306049资助项目、国家高技术研究发展计划863计划2012AA011103资助项目、中央高校基本科研业务费专项资金资助、合肥工业大学研究生教改项目YJG2010X10资助项目、计算机体系结构国家重点实验室开放课题 CARCH201101资助项目、合肥工业大学博士专项科研资助基金项目2011HGBZ1285

在线出版日期：2014-08-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：748-754