杨海钢1, 2,,,
张超1
1.中国科学院电子学研究所 北京 100190
2.中国科学院大学 北京 100049
基金项目:国家自然科学基金(61876172, 61704173)，北京市科技重大专项课题(Z171100000117019)
详细信息
作者简介:高丽江：男，1982年生，博士生，研究方向为可编程芯片结构设计
杨海钢：男，1960年生，研究员，博士生导师，研究方向为大规模集成电路设计、电子设计自动化(EDA)技术
张超：男，1987年生，助理研究员，研究方向为FPGA设计与测试
通讯作者:杨海钢 yanghg@mail.ie.ac.cn
中图分类号:TN402计量
文章访问数:1454
HTML全文浏览量:857
PDF下载量:36
被引次数:0
出版历程
收稿日期:2018-12-10
修回日期:2019-03-18
网络出版日期:2019-04-13
刊出日期:2019-10-01
Research into Low Thermal Gradient Oriented 3D FPGA Interconnect Channel Architecture Design
Lijiang GAO1, 2,Haigang YANG1, 2,,,
Chao ZHANG1
1. Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Funds:The National Natural Science Foundation of China (61876172, 61704173), The Major Program of Beijing Science and Technology (Z171100000117019)
摘要
摘要:该文针对3维FPGA (3D FPGA)芯片存在的散热问题，提出具有低热梯度特征的互连网络通道结构，力图解决传统FPGA匀称互连通道设计在芯片堆叠实现上产生的温度非平衡现象。该文建立了3D FPGA的热阻网络模型；对不同类型的通道线对3D FPGA的热分布影响进行了理论分析和热仿真；提出了垂直方向通道网络非均匀分布的3D FPGA通道结构，实验表明，与给定传统FPGA互连通道结构相比，采用所提方法实现的3D FPGA设计架构能够降低76.8%的层间最高温度梯度，10.4%的层内温度梯度。
关键词:3维现场可编程门阵列/
非均匀通道结构/
热分布
Abstract:To solve the problem of heat dissipation in Three Dimensional Field Programmable Gate Array Technology (3D FPGA), an interconnect channel architectural design method with low thermal gradient feature is proposed. A thermal resistance network model is established for the 3D FPGA, and theoretical studies and thermal simulation experiments are carried out on the influence of different types of channels on the thermal performance of 3D FPGA. Further, non-uniform vertical direction channel structures of 3D FPGA are proposed. Experiments indicate that 3D FPGA designed using the method proposed can reduce the maximum temperature gradient between different layers by 76.8% and the temperature gradient within the same layer by 10.4% compared with the traditional channel structure of 3D FPGA.
Key words:Three Dimensional Field Programmable Gate Array (3D FPGA)/
Non-uniform channel structure/
Thermal distribution
PDF全文下载地址:
https://jeit.ac.cn/article/exportPdf?id=dc4c7734-3c92-4d90-86c8-da29e5b4f1e7
