一种三维立体传输结构的分段式设计方法

发布时间：2021-09-29 18:28

　　随着信号频率以及芯片集成密度的持续增长,三维集成系统内部面临严重的耦合噪声问题。针对三维集成技术中广泛使用的硅通孔（TSV）和水平重布线层（RDL）构成的三维互连结构,提出了一种基于分段传输线（STL）的三维互连结构优化设计方案。通过将三维互连结构传输线按STL模式划分为数个传输线片段生成复数反射波,并运用基因算法（GA）筛选片段特征信息,从而优化反射波叠加效果,实现对传输过程中产生的信号损失进行补偿。仿真结果表明,该方法可以有效改善三维互连结构中由于耦合噪声造成的信号反射问题,提升系统传输性能。 

【文章来源】：半导体光电. 2020,41(03)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

基因算法流程示意图

交叉模块通过两个染色体个体之间元素交换的方式生成新的染色体种群，其工作流程如下：1）在交叉模块中，从原始染色体种群中随机挑选一对数组作为父母代染色体进行交叉操作；2）对数组中所有元素位置进行独立判定，若满足条件则交换相同位置的元素值；3）构建循环对父母代基因个体进行多次完整交叉，生成多组结果数组；4）将所有结果数组共同构成新的子代染色体种群并输出至变异模块。图2所示为交叉以及变异原理流程示意图。而针对长度信息元素，从父母代染色体上随机各选择一个长度元素判断是否交叉，若交叉则调整同数组中其他长度元素数值以保证整行元素总和不发生变化。

评估模块工作流程如下：1）将变异模块输出的子代种群与交叉模块抽取的一对父母代染色体组成待评估的染色体种群a;2）针对种群a中每个数组代表的分段互连结构构建相应Hspice文本描述网表进行仿真；3）求解个体仿真结果与理想波形面积差值，取结果的绝对值倒数作为个体量化评分；4）保留种群a中评分最高的两个数组，替代交叉模块所抽取的一对父母代染色体于原始种群中的位置，完成原始种群的局部优化，其原理如图3所示。本文将原始染色体种群经过一次交叉、变异以及评估后得到局部更新的过程定义为一次进化。在本算法构建的进化过程中，通过将交叉模块抽取的父母代染色体加入评估流程，从而保证原始种群的局部更新始终向增益性方向发展。


本文编号：3414233