3次元パッキング問題と3次元VLSI実装技術への応用に関する研究

3D封装问题研究及其在3D VLSI实现技术中的应用

• 批准号: 17700079
• 负责人: 二宮 洋
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Shonan Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17700079/
• 关键词: 3次元パッキング問題; 3次元VLSI; 3次元実装技術; 組合せ最適化問題; Simulated Annealing手法; タブーサーチ手法; 組み合わせ最適化問題; シミュレーティッドアニーリング手法

近年の大規模集積回路における製造技術の進歩に伴い、3次元のSiP(System in Package)や回路素子自体を3次元に集積し、複数の能動層を持つ3次元密度実装に関する研究が注目されている。その基本となる問題に、「複数の3次元モジュールを互いに重なり合うことなく最も体積の小さい直方体内に配置する」という3次元パッキング問題がある。本研究課題では3次元パッキング問題の解法の提案とともに、3次元高密度実装技術への応用に関する基礎研究を行う。具体的には、次の3点についての研究を行った。(1)3次元パッキングの表現手法について3次元パッキング問題の解法のためには、計算機上で3次元パッキング問題を扱うための表現方法が必要である。この要求に対して、本研究では、これまでに平面(2次元)上での矩形パッキング表現方法として提案されているBSG(Bounded Sliceline Grid)構造を拡張した3DBSG(3-Dimensional Bounded Sliceplane Grid)構造を提案した。(2)シミュレーティッドアニーリングを用いた3次元パッキングの解法について3次元パッキング問題はNP困難な組み合わせ最適化問題である。このため、3DBSG構造で表現された3次元パッキングを最適化問題として定式化し、計算機を用いて解を求める必要がある。本研究課題ではシミュレーティッドアニーリング手法を用いた3次元パッキング問題の解法に関して検証を行った。この結果、本研究課題で提案する3DBSGを用いた手法の有用性を示すことができた。(3)O-treeに基づくパッキング手法の考察とその解法に関する研究本研究では、新たなパッキング手法としてO-tree手法を取り上げ、この手法について考察した。さらに、この手法に対して、タブーサーチ手法を拡張した新たな最適化手法を提案した。本研究での提案手法は、従来の手法に対して非常に有効であることを、コンピュータシミュレーションを通して明らかにした。

In recent years, the research on the progress of manufacturing technology of large-scale integrated circuits, three-dimensional SiP(System in Package), circuit element itself, three-dimensional integration, multiple active layers and three-dimensional density installation has attracted much attention. The basic problem,"complex three-dimensional space,""complex three-dimensional space," complex three-dimensional space, This research topic is about the basic research on the solution of the 3D space problem and the application of the 3D high density technology. Specific, secondary and 3-point research. (1)3 The expression method of three-dimensional problems is necessary for solving three-dimensional problems on computers. In this paper, the BSG(Bounded Slicine Grid) structure is proposed to be expanded to 3DBSG(3D Bounded Slice Grid) structure. (2)3-D optimization problem NP hard optimization problem 3D BSG structure performance optimization problem is formulated and solved by computer. This research topic is about the application of three-dimensional optimization method to solve the optimization problem. The results of this research project demonstrate the usefulness of 3DBSG in its application. (3)O-tree is the basis of the study of the method of investigation and solution, this study is a new method of investigation, O-tree is the method of selection, the method of investigation. The new optimization method is proposed. The proposed method of this study is very important to the development of the economy.

项目成果

Two-stage Tabu Search for Nonslicing Floorplan Problem Represented by O-Tree

O-Tree 代表的非切片布局问题的两阶段禁忌搜索

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Signal Processing vol. 11
• 作者: Ninomiya;H.;Numayama;K.;Asai.H
• 通讯作者: Asai.H

Three-Dimensional Module Packing Using 3DBSG Structure

使用3DBSG结构的三维模块封装

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Signal Processing vol.9
• 作者: Ninomiya;H.;Yamagishi;H.;Asai;H.
• 通讯作者: H.