ATSim3D：考虑非线性漏电与热导率的异构 3D-IC 系统精确热模拟器
应用物理
2026-01-19 v1
摘要
热模拟在集成电路的热设计中扮演着基础角色，尤其是 3D ICs。当前的模拟器在高分辨率模拟时需要大量运行时间，并且忽略了复杂的非线性热效应，例如非线性热导率和漏电功耗。为了解决这些问题，我们提出了 ATSim3D，一个用于模拟非线性和异构 3D IC 系统稳态温度分布的热模拟器。我们利用全局-局部方法，在全局层面结合紧凑热模型，在局部层面采用有限体积法。我们通过基尔霍夫变换和迭代来处理非线性效应。ATSim3D 支持局部层面的并行化，与 COMSOL 相比平均实现了 40 倍的加速，相对误差 <3%，并具有 4096 x 4096 的最先进分辨率，有望增强 3D ICs 的热感知设计。
引用
@article{arxiv.2601.11050,
title = {ATSim3D: Towards Accurate Thermal Simulator for Heterogeneous 3D-IC Systems Considering Nonlinear Leakage and Conductivity},
author = {Qipan Wang and Tianxiang Zhu and Yibo Lin and Runsheng Wang and Ru Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.11050},
year = {2026}
}
备注
Published at ISEDA-2024