基于有限元理论，对三维集成电路（3D-IC）进行了建模和仿真，研究了不同模型的热分布和计算复杂度。通过Gmsh软件创建3D-IC模型并生成网格化文件。利用Matlab软件提取有限元参数,获到模型的刚度矩阵。用层次矩阵(Hierarchical matrix, H-matrix)表示刚度矩阵，得到了不同模型刚度矩阵的求逆所消耗的存储空间和运算时间。结果表明：随着模型刚度矩阵行列数目的增加，所需要的运算时间和存储空间呈现线性变化关系。