MFIT：适用于2.5D和3D多芯片架构的多保真度热建模技术

《ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems》：MFIT : Multi-FIdelity Thermal Modeling for 2.5D and 3D Multi-Chiplet Architectures

多保真度热模型MFIT在2.5D/3D异构集成系统中的热管理优化研究，通过融合不同精度模型平衡计算效率与准确性，在16/36/64片2.5D和16×3 3D芯片测试中实现秒级至毫秒级响应，热管理精度损失小于1%。

　　

摘要

随着人工智能和机器学习应用的快速发展，对计算能力的需求不断增长，而传统的单片二维（2D）设计技术已接近其极限。采用先进封装技术对小型芯片进行2.5D/3D异构集成成为一种有前景的解决方案，能够突破这一限制并满足性能需求。与单片2D集成电路相比，这种集成方式显著降低了成本并提高了制造良率。然而，这些系统的高紧凑度布局和高计算密度加剧了热管理挑战，可能影响系统性能。随着系统规模的扩大以及不同设计阶段对精度和速度要求的差异，解决这些热建模问题变得至关重要。由于没有一种单一的热建模技术能够满足所有需求，本文提出了MFIT（多保真度热模型）技术，该技术有效平衡了精度和速度。这些多保真度模型能够实现高效的设计空间探索和运行时的热管理。我们对包含16个、36个和64个2.5D集成芯片以及16×3个3D集成芯片的系统进行了广泛测试，结果表明这些模型可以将执行时间从几天缩短至几秒或几毫秒，同时精度损失可以忽略不计。