HBM D2D / C2C 설계 지원 EDA 기업 – 고대역폭 메모리 통합을 위한 전자설계 자동화의 혁신

목차

1. D2D/C2C 설계에서 필요한 EDA 지원 기능

2. Synopsys - HBM IP 통합 및 C2C 연결 시뮬레이션의 대표주자

3. Cadence - 인터포저 기반의 D2D 설계를 위한 통합 설루션 제공

4. Siemens EDA (구 Mentor Graphics) - 신호 무결성 및 EM 시뮬레이션 최강자

5. Ansys - Power Integrity와 Thermal 시뮬레이션의 글로벌 표준

6. Keysight (구 ADS) - 고속 I/O 및 D2D 채널 시뮬레이션 강자

7. Zuken, Empyrean 등 차세대 2.5D/3D IC 툴 제공사

 

HBM과 D2D/C2C 연결이 중요한 이유

HBM(High Bandwidth Memory)은 고속 데이터 처리와 낮은 전력 소비를 실현하기 위해 3D TSV 기반의 DRAM 스택을 사용하며, 고성능 로직 칩과 매우 좁은 간격으로 통합됩니다.

이때 D2D(Die-to-Die) 혹은 C2C(Chip-to-Chip) 연결 방식이 필수로 적용됩니다.

HBM은 단순히 메모리로 끝나지 않고, AI 칩·GPU·ASIC과의 초고속 인터페이스 설계까지 함께 고려되어야 하며, 이때 필요한 것이 바로 EDA(Electronic Design Automation) 소프트웨어입니다.
EDA 툴은 복잡한 물리적 연결 구조, 전력 무결성 분석, 타이밍 시뮬레이션, 패키징 수준의 연결 구조까지 전체적인 시스템 설계 최적화를 가능하게 해 줍니다.

 

HBM D2D

 

1. D2D/C2C 설계에서 필요한 EDA 지원 기능

HBM을 포함한 패키지 통합을 위한 EDA 툴에는 다음과 같은 기능이 필수적입니다:

• D2D PHY IP 설계 및 시뮬레이션
• C2C 인터커넥트 최적화 (타이밍/지터 분석)
• Power/Signal Integrity 분석
• HBM 인터페이스 자동 배치 및 배선(BnR)
• TSV 및 인터포저 기반 레이아웃 설계 지원

3D IC Thermal / EM Simulation
이러한 기능을 갖춘 EDA 설루션은 HBM 설계를 위한 SoC-Interposer-HBM Stack 통합 환경을 제공해야 하며, 현재 이를 전문적으로 제공하는 기업은 극소수입니다.

 

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2. Synopsys – HBM IP 통합 및 C2C 연결 시뮬레이션의 대표주자

Synopsys는 세계 최대 EDA 기업 중 하나로, HBM 컨트롤러 및 PHY IP와 EDA 설계 툴을 통합 제공하는 구조를 보유하고 있습니다.

특히 DesignWare HBM3 Controller + PHY IP는 D2D 연결 최적화 기능과 함께 제공되며, IC Compiler II와 연계되어 인터페이스 자동 배치, SI/PI 분석, RC 추출 등을 수행할 수 있습니다.

또한 PrimeTime 및 StarRC 툴은 고속 인터커넥트의 정밀 타이밍 검증과 전자기 간섭 분석을 지원하며, TSMC, 삼성 파운드리 등 주요 공정과 호환되는 플랫폼을 갖추고 있습니다.

수익성 키워드: Synopsys HBM3 IP, D2D 시뮬레이션, C2C 타이밍 분석, SoC 인터포저 설계 툴, 고속 인터페이스 EDA

 

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3. Cadence – 인터포저 기반의 D2D 설계를 위한 통합 설루션 제공

Cadence는 고속 패키지 설계와 SoC/SiP 통합 분야에서 강력한 입지를 보유한 기업으로, HBM 및 인터포저 기반 2.5D/3D 패키지 설계에 특화된 툴체인을 제공합니다.

대표 툴인 Innovus Implementation System은 D2D 배치/배선 자동화와 함께, PHY 주변 전력망 구성과 DDR/HBM 인터페이스의 SI 최적화를 지원합니다.

또한 Allegro Package Designer Plus와 함께 IC-PKG-PCB 동시 설계(Co-design) 기능을 제공하여, 칩, 기판, 보드 간 연결 구조를 통합적으로 검토할 수 있습니다.

수익성 키워드: Cadence D2D 인터페이스 설계, HBM 인터포저 툴, 2.5D IC 설계 설루션, IC-PKG 동시 설계, 고속 메모리 통합 툴

 

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4. Siemens EDA (구 Mentor Graphics) – 신호 무결성 및 EM 시뮬레이션 최강자

Siemens EDA는 전자기적 특성과 물리 기반 시뮬레이션에 강점을 가진 EDA 기업으로, 특히 HBM 인터페이스 설계 시 필수적인 EMC, 열 시뮬레이션, 패키지 신뢰성 분석을 전문으로 합니다.

대표 제품군인 HyperLynx, Calibre, Tessent는 D2D/C2C 설계 시 지터, 노이즈, 타이밍 보정, DRC/LVS 검증을 통합적으로 처리할 수 있으며, 인터포저 내 미세한 배선 구조와 TSV 연결까지 정밀하게 분석합니다.

HBM과 같은 고속 인터페이스의 열적 안정성을 시뮬레이션할 수 있는 Simcenter Flotherm도 함께 제공됩니다.

수익성 키워드: Siemens HyperLynx, D2D EM 시뮬레이션, HBM 패키지 검증, 열해석 EDA, 3D TSV 타이밍 분석

5. Ansys – Power Integrity와 Thermal 시뮬레이션의 글로벌 표준

Ansys는 반도체 설계뿐 아니라 항공, 자동차, 통신 분야에서도 광범위하게 사용되는 시뮬레이션 전문 기업이며, RedHawk-SC와 Totem을 통해 SoC-Package-Board 간의 전력 무결성(Power Integrity) 분석을 수행합니다.

HBM 설계에서 핵심인 PDN 최적화, IR Drop 분석, 전류 밀도 해석, TSV 인덕턴스 추출 등을 지원하며, 특히 고속 D2D/C2C 인터커넥트 경로의 발열을 해석할 수 있는 Ansys Icepak도 제공됩니다.

Ansys는 삼성전자, 인텔, AMD 등과 파트너십을 맺고 HBM 인터페이스의 신뢰성 시뮬레이션을 수행하고 있습니다.

수익성 키워드: Ansys RedHawk, D2D PDN 분석, HBM 패키지 발열 시뮬레이션, TSV 해석 툴, AI 칩 열해석

 

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6. Keysight (구 ADS) – 고속 I/O 및 D2D 채널 시뮬레이션 강자

Keysight Technologies는 원래 RF, 고속 신호 측정기기 전문 기업이었으나, EDA 시장에서는 **ADS(Advanced Design System)**와 PathWave 툴체인을 통해 고속 인터페이스 채널 모델링 및 D2D 분석 툴을 제공합니다.

HBM의 C2C 통신 채널 특성을 분석하기 위한 S-파라미터 추출, Eye-Diagram 생성, Bit Error Rate 시뮬레이션을 제공하며, PHY IP 개발자 및 패키지 설계자에게 중요한 기능을 포함합니다.

Keysight의 설루션은 SerDes, PCIe, HBM PHY 인터페이스 설계 검증에 널리 사용됩니다.

수익성 키워드: Keysight PathWave, HBM 채널 해석, SerDes 시뮬레이션, 고속 I/O EDA 툴, ADS D2D 분석

7. Zuken, Empyrean 등 차세대 2.5D/3D IC 툴 제공사

글로벌 메이저 외에도 Zuken(일본), Empyrean(중국), Altium 등의 기업들도 2.5D/3D IC 설계 툴을 강화하고 있습니다.

• Zuken은 CR-8000 플랫폼에서 HBM 인터포저 설계를 위한 전력/신호 최적화 기능을 제공하며,

Empyrean은 중국 반도체 시장에서 TSV 및 D2D 연결을 지원하는 모의방전 및 포국포선(LVS/P&R) 툴을 통해 성장 중입니다.
이들은 기존 대형 EDA 설루션보다 경량화되고 비용 효율적인 구조로, 중소형 AI 반도체 설계사들의 대안으로 활용되고 있습니다.

수익성 키워드: Zuken 2.5D 설계, Empyrean LVS, 인터포저 EDA 플랫폼, 중소 팹리스 설계툴, 경량화 D2D EDA

 

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결론

D2D/C2C EDA 설루션은 HBM 통합의 핵심 엔진

HBM이 단순한 메모리가 아니라 고속 연산 SoC와 직접 통합되는 시스템 레벨 메모리라는 점에서, D2D 및 C2C 설계는 필수적입니다.

이를 정확하고 효율적으로 구현하기 위한 EDA 설루션은 HBM 시대의 진정한 기술 인프라이며, Synopsys, Cadence, Siemens, Ansys, Keysight 등은 각자의 강점을 바탕으로 이 시장을 선도하고 있습니다.

HBM4, AI 전용 XPU, 3D 패키징 확산과 함께 D2D/C2C 설계 툴 수요는 더욱 커질 것이며, EDA 기업은 메모리-연산 통합 설계의 핵심 축으로 자리매김하게 될 것입니다.