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一种考虑硅通孔电阻-电容效应的三维互连线模型
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN405.97[电子电信—微电子学与固体电子学]
  • 作者机构:[1]西安电子科技大学微电子学院,西安710071
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:60725415 60676009); 国家科技重大专项(批准号:2009ZX01034-002-001-005)资助的课题
中文摘要:

硅通孔(TSV)是三维集成电路的一种主流技术.基于TSV寄生参数提取模型,对不同物理尺寸的TSV电阻-电容(RC)参数进行提取,采用Q3D仿真结果验证了模型精度.分析TSV RC效应对片上系统的性能及功耗影响,推导了插入缓冲器的三维互连线延时与功耗的解析模型.在45 nm互补金属氧化物半导体工艺下,对不同规模的互连电路进行了比较分析.模拟结果显示,TSV RC效应导致互连延时平均增加10%,互连功耗密度平均提高21%;电路规模越小,TSV影响愈加显著.在三维片上系统前端设计中,包含TSV寄生参数的互连模型将有助于设计者更加精确地预测片上互连性能.

英文摘要:

Through-silicon-via(TSV) is one of the major design techniques in three- dimensional integrated circuit(3D IC).Based on the parasitic parameter extraction model,the parasitic resistance-capacitance(RC) parameters for different size TSVs are acquired and validated with Q3D simulation data.Using the results of this model,closed-form delay and power consumption expressions for buffered interconnect used in 3D IC are presented.Comparative results with 3D net without TSV in various cases show that TSV RC effect has a huge influence on delay and power of 3D IC,which leads maximum delay and power comsumption to extra increase 10% and 21%on average,respectively.It is crucial to correctly establish a TSV-aware 3D interconnect model in 3D IC front-end design.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876