Thermische und mechanische Simulationen von 3D-Paketen mit benutzerdefiniertem High Bandwidth Memory (HBM)

Benutzerdefiniertes High Bandwidth Memory (HBM) verbindet die DRAM-Die-Stacks direkt vertikal mit dem Logik-Die. Das untere Logik-Die fungiert sowohl als Logik- als auch als Pufferspeicher-Die. Das 3D-Stacken von bis zu zwölf DRAM-Dies auf dem kundenspezifischen Logik-Die, zusammen mit den ständig steigenden thermischen Entwurfsanforderungen der Logik-Dies, hat enorme Herausforderungen im thermischen Management eingeführt. In diesem Papier werden thermische Simulationen durchgeführt, um verschiedene Arten von 3D-Verpackungsarchitekturen mit benutzerdefinierter HBM-Integration zu analysieren, einschließlich eines einzelnen 3D-gestapelten benutzerdefinierten HBM und mehrerer 3D-gestapelter benutzerdefinierter HBMs, die mit einem organischen Substrat verbunden sind. Thermische Hotspots werden entlang der Kante des Logik-Dies identifiziert. Mögliche Minderungspläne, zum Beispiel unter Verwendung von Dummy-Silizium und anderen Kühllösungen, werden im Papier hervorgehoben. Außerdem wurden mechanische Simulationen durchgeführt, um verschiedene thermo-mechanische Parameter für optimierte Entwurfsrichtlinien zu vergleichen.