Omni 3D：具备无处不在的电源、信号与时钟且 BEOL 兼容的 3D 逻辑
新兴技术
2024-09-26 v1 硬件体系结构
摘要
本文提出了 Omni 3D——一种由后端工艺（BEOL）兼容晶体管自然启用的 3D 堆叠器件架构。Omni 3D 将用于信号/电源的金属层与 3D 中的 FET 任意交错（即 nFET 和 pFET 在 3D 中堆叠）。因此，信号/电源布线层对 FET 有源区具有细粒度、全向的访问权限，从而最大化了 3D 标准单元设计的灵活性。这与背面电源传输网络（BSPDNs）、互补 FETs（CFETs）和堆叠 FETs 等方法形成了鲜明对比。重要的是，Omni 3D 的布线灵活性分别由双面布线和用于单元间和单元内布线的交错金属（IM）层实现。在这项工作中，我们探索了 Omni 3D 的变体（例如，带有和不带有 IM 层的变体），并使用虚拟源 BEOL-FET 紧凑模型优化了这些变体。我们建立了一个有效利用 Omni 3D 中双面布线的物理设计流程，并在几个设计点上对 Omni 3D 器件架构进行了彻底的设计-技术协同优化（DTCO）。根据我们的设计流程，我们预计与最先进的带有 BSPDN 的 CFET 相比，能量延迟积有 2.0 倍的改善，面积减少 1.5 倍。
引用
@article{arxiv.2409.16608,
title = {Omni 3D: BEOL-Compatible 3D Logic with Omnipresent Power, Signal, and Clock},
author = {Suhyeong Choi and Carlo Gilardi and Paul Gutwin and Robert M. Radway and Tathagata Srimani and Subhasish Mitra},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.16608},
year = {2024}
}
备注
8 pages, 15 figures