核心观点 - Chiplet技术是未来算力系统的必由之路，预计到2030年3D异构集成的晶体管数量将达10000亿个，远超单片配置的2000亿个极限 [7] - Chiplet设计需要统一完备的设计工具支持，涵盖架构设计、物理实现、仿真验证等多环节，以解决性能、扩展性、成本和良率等挑战 [7][9] - 3DIC设计面临架构重构、多Die协同、跨工艺集成等复杂问题，传统EDA工具已无法满足需求，亟需专用Chiplet工具链 [15][20][24] 架构设计 - 3DIC架构设计需考虑x/y/z三维空间布局，工具需具备强大的多Die摆放、可视化与位置跟踪功能 [15] - 早期设计阶段需要快速验证thermal和功耗分布，要求工具支持高效数据传递和统一数据底座 [16][18] - 架构探索需支持电源网络分析、静态IR drop验证等功能，实现快速迭代优化 [18] 物理实现 - 3D物理实现需解决多Die联动问题，传统PPA优化需扩展为PPPAC（增加协同性） [20] - 分区(Partition)策略对设计质量影响显著，需基于全局布局进行协同优化，目前缺乏高效工具支持 [22][24] - 3D结构要素(TSV/Hybrid bonding)引入新的设计约束，需要专用工具处理其对核心逻辑区域的影响 [24] 仿真验证 - 系统级仿真需支持快速建模，理想情况应在一周内完成含数万互连凸点的系统模型搭建 [27] - 亟需多核并行计算方案提升仿真效率，GPU加速和超级计算机集群是潜在方向但尚未成熟 [29] - 多物理场仿真需在早期设计阶段介入，支持70-80%精度的功耗分布快速分析 [31] PV验证/签核 - 跨Die RC提取复杂度剧增，需处理TSV阵列、垂直走线等三维结构带来的寄生效应 [33][34] - STA分析需覆盖多工艺(P)、多电压(V)、多温度(T)场景，验证工作量呈指数级增长 [36][37] - Physical Verification需融合不同工艺PDK，验证跨Die结构的连接一致性和DRC规则 [39] 供电/功耗 - Chiplet系统功耗突破千瓦级，衍生热管理、热应力、电-热-机械耦合等复杂问题 [41] - 电源完整性分析需建模三维供电网络，解决多工艺节点带来的电学特性差异 [43] - 需开发功率建模标准和高电流密度老化模型，应对μBump/TSV等结构的IR drop挑战 [43] 标准/底座/生态 - 底座建模需支持多Netlist/多工艺共享，引入TSV/HB等3D连接关系建模 [43] - 参考TSMC主导的生态模式，头部企业正推动标准化设计流程和工具链整合 [44][47] - EDA工具需集成电源优化、热仿真等解决方案，降低中小公司采用Chiplet的技术门槛 [47] 商用工具现状 - 三大EDA厂商加速布局3DIC全流程工具，Synopsys通过并购Ansys快速整合多物理场签核能力 [48] - AI/ML技术被应用于空间探索、布线优化等环节，提升设计效率和自动化水平 [48]