全球電子設計創新領導廠商 Cadence Design Systems, Inc. 於日前宣佈，以 Cadence® Clarity™ 3D 求解器進軍快(kuài)速成長的(de)系統分(fēn)析與設計市場。相較於傳統現場求解器技術，Clarity™ 3D 求解器模擬速度提升多(duō)達 10 倍，處理(lǐ)容量無限，且具備黃金標準精度。其運用(yòng)最新分(fēn)散式多(duō)進程技術，有效解決在晶片、封裝、PCB、連接器和(hé)纜線上規劃複雜 3D 結構設計時所面臨的(de)電磁 (EM) 問題—以桌機、高(gāo)性能運算(suàn)(HPC)或雲端運算(suàn)資源協助工程人(rén)員進行真正的(de) 3D 分(fēn)析。Clarity 3D 求解器可(kě)輕鬆從所有標準晶片、IC 封裝及 PCB 實現平台上讀取設計資料，同時亦便於設計團隊利用(yòng) Cadence Allegro® 及 Virtuoso® 實現平台進行整合。
為使矽載闆、軟硬結合 PCB 和(hé)堆疊式晶粒 IC 封裝的(de)結構優化(huà)，並符合高(gāo)速訊號處理(lǐ)要求，必須就其極為複雜的(de)結構進行精確的(de) 3D 建模。舉例而言，在 112G 串行器/解串器 (SerDes) 介面中的(de)高(gāo)速訊號處理(lǐ)即須仰賴高(gāo)傳真度互連設計。任何微小的(de)阻抗變化(huà)都可(kě)能對於位元錯誤率產生負面影(yǐng)響，因此優化(huà)有賴大(dà)規模的(de)研究，包括數十次的(de)複雜萃取與模擬。為容納對應的(de)工作量，傳統電磁場求解器必須在龐大(dà)且昂貴的(de)高(gāo)性能伺服器上運行。此外，由於傳統電磁場求解器技術有其速度與處理(lǐ)容量限制，使用(yòng)者必須謹慎簡化(huà)結構並/或將之分(fēn)割為較小區段以符合本機伺服器運算(suàn)限制。這樣的(de)擬 3D 方案帶來的(de)風險是，最後產生的(de)模型可(kě)能因為人(rén)為分(fēn)割之邊界效應的(de)影(yǐng)響而有失精確。
Clarity 3D 求解器能夠解決 5G 通(tōng)訊、汽車 / ADAS、HPC 及 IoT 應用(yòng)的(de)設計系統上最複雜的(de)EM挑戰。Clarity 3D 求解器採用(yòng) Cadence 領先業界的(de)分(fēn)散式多(duō)進程技術，提供無限的(de)處理(lǐ)容量，更能以 10 倍速度有效處理(lǐ)此類更龐大(dà)且更複雜的(de)系統結構。Clarity 3D 求解器產生的(de)高(gāo)精度 S 參數模型可(kě)用(yòng)於訊號完整性 (SI)、電源完整性 (PI) 及電磁相容性 (EMC) 分(fēn)析，達到符合實驗室測量的(de)精準模擬結果。
Clarity 3D 求解器經過優化(huà)，可(kě)將工作分(fēn)散於多(duō)台低成本電腦，但運行效率完全不遜於使用(yòng)具備兆位元組記憶體的(de)單一高(gāo)性能昂貴伺服器。其採用(yòng)獨特的(de)分(fēn)散式主動切割網格方案，且記憶體需求遠低於傳統 3D 電磁場求解器，能夠廣泛利用(yòng)高(gāo)成本效益的(de)雲端和(hé)就地部署分(fēn)散式運算(suàn)。這些優點使得(de)支援雲端的(de) Clarity 3D 求解器成為企業優化(huà)雲端運算(suàn)預算(suàn)的(de)最佳選擇。
運用(yòng) Clarity 3D 求解器結合 Cadence Sigrity™ 3D Workbench，使用(yòng)者可(kě)將例如纜線和(hé)連接器等機械結構併入其系統設計，並將電氣機械互連建立為單一模型。Clarity 3D 求解器亦與 Virtuoso、Cadence SiP 佈局及 Allegro 實現平台緊密整合，使得(de) 3D 結構能夠在 Allegro 及 Virtuoso 環境中設計，在分(fēn)析工具內優化(huà)，並在設計工具內實施，無需重繪。
泰瑞達 (Teradyne) 半導體測試部門工程副總裁 Rick Burns 談到：「我們超過 30 層的(de)高(gāo)密度 PCB 具有高(gāo)達十億位元的(de)速度，因此需要複雜結構的(de)精確互連萃取來支持訊號完整性分(fēn)析。Cadence Clarity 3D 求解器幫助我們達成必要精度且大(dà)幅縮短處理(lǐ)時間，為我們開啟了(le)分(fēn)析可(kě)能性的(de)新紀元，因為我們現在隻需要以往執行一次模擬的(de)時間內就完成數十次模擬。如此能夠減少設計重製，讓我們能夠對顧客實踐提供最高(gāo)產量和(hé)最低測試成本的(de)承諾。」
海思半導體 (HiSilicon) 平台技術資深總監 Catherine Xia 說：「進入這個超越摩爾定律的(de)時代，多(duō)物(wù)理(lǐ)量模擬對於我們未來的(de)晶片和(hé)系統設計日益重要。傳統 3D 現場求解器技術已經無法滿足我們模擬整個系統的(de)要求，包括晶片、封裝、PCB 和(hé)外接盒。我們很高(gāo)興 Cadence 的(de) Clarity 3D 求解器能夠在性能與功能上創造突破，並期待 Cadence 帶來更多(duō)系統層級的(de)模擬創新。」
Cadence 客製化(huà) IC 與 PCB 事業群資深副總裁暨總經理(lǐ) Tom Beckley 表示：「我們最新成立的(de)系統分(fēn)析事業群在新一代演算(suàn)法上另闢蹊徑，解決 IC、封裝、電路闆及完整系統中最困難的(de)電磁挑戰。Clarity 3D 求解器這項首創的(de)重大(dà)技術突破讓 Cadence 的(de)產品組合超越傳統 EDA —推動我們的(de)系統設計實現策略，同時也(yě)擴大(dà)了(le)我們的(de)系統產品組合與市場契機。有了(le) Clarity 3D 求解器，半導體和(hé)系統業者就能夠解決現今高(gāo)難度應用(yòng)方面的(de)各種系統層級問題，包括 112G 通(tōng)訊網路、IoT、汽車 / ADAS 及其他(tā)複雜的(de)高(gāo)速電子系統。」
Clarity 3D Solver 特點
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Clarity 3D Solver (求解器)，提供 10 倍快(kuài)電磁模擬速度，具備無限處理(lǐ)容量和(hé)黃金標準精度 |
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全新突破性架構可(kě)運行於數百個 CPU，兼用(yòng)於雲端與就地部署分(fēn)散式運算(suàn) |
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真正 3D 模型萃取排除因人(rén)工降低建模結構大(dà)小所造成的(de)風險 |
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輕鬆從所有標準晶片與 IC 封裝平台讀取設計資料並提供與 Cadence 設計實現平台的(de)獨特整合 |
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