Cadence Clarity 3D Solver 問世,搶攻系統分析與設計市場

作者 | 發布日期 2019 年 04 月 11 日 15:14 | 分類 伺服器 , 晶片 , 雲端 follow us in feedly


如今系統分析與設計市場正快速成長,全球電子設計領導廠商益華電腦(Cadence Design Systems, Inc.)推出 Cadence® Clarity 3D 求解器(Solver)搶占灘頭。相較於傳統現場求解器技術,Clarity 3D 求解器模擬速度提升多達 10 倍,處理容量無限,且具備黃金標準精度。運用最新分散式多進程技術,有效解決在晶片、封裝、PCB、連接器和纜線上規劃複雜 3D 結構設計時所面臨的電磁 (EM)問題──以桌機、高性能運算(HPC)或雲端運算資源協助工程人員進行真正的 3D 分析。

Clarity 3D 求解器可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 Cadence  Allegro® 及 Virtuoso® 實現平台進行整合。

無限處理容量,黃金標準精度,電磁模擬 10 倍速

為將矽載板、軟硬結合 PCB 和堆疊式晶粒 IC 封裝的結構優化,同時符合高速訊號處理需求,必須針對極為複雜的結構進行精確 3D 建模。舉例而言,在 112G 解串器(SerDes))介面中的高速處理訊號,即須仰賴高傳真度的互連設計,任何微小的阻抗變化都可能對於位元錯誤率產生負面影響,因此優化更具有難度且需要大規模的研究,其中包括數十次的複雜萃取與模擬。為使工作量能夠負荷,傳統電磁場求解器必須在龐大且昂貴的高性能伺服器上運行。另者,傳統電磁場求解器技術有速度與處理容量限制,使用者必須謹慎簡化結構或將之分割為較小區段以符合本機伺服器運算限制。這樣的擬 3D 方案容易產生因人為分割知邊界效益影響,而造成最後模型失準。

Clarity 3D 求解器能夠解決 5G 通訊、汽車 ADAS、HPC 及 IoT 應用的設計系統上最複雜的 EM 挑戰。Clarity 3D 求解器採用 Cadence 領先業界的分散式多進程技術,提供無限的處理容量,更能以 10 倍速度有效處理這類極為龐大且複雜的系統結構。Clarity 3D 求解器產生的高精度 S 參數模型可用於訊號完整性(SI)、電源完整性(PI)及電磁相容性(EMC)分析,達到符合實驗室測量的精準模擬結果。

數百 CPU 同時運行,有效運用分散式運算

Clarity 3D 求解器經過強化,可將工作分散於多台較低成本之電腦,但運行效率完全不亞於昂貴的單一高性能伺服器,那些伺服器往往使用達到兆位元組的記憶體。採用獨特的分散式主動切割網格方案,記憶體需求遠拋傳統 3D 電磁場求解器,使得這個架構能夠運行於數百個 CPU 之中,使得 Clarity 3D 求解器能夠廣泛利用高成本效益的雲端和就地部署分散式運算,成為企業強化雲端運算預算的首選。

設計及分析工具跨平台整合,零重繪風險

Clarity 3D 求解器搭配 Cadence Sigrity 3D Workbench 使用,使用者可以將纜線、連接器等機械結構併入系統設計,有效將電氣機械互連整建成單一模型。Clarity 3D 求解器同時能夠與 Virtuoso、Cadence SiP 佈局及 Allegro 結合,實現平台緊密整合,得以讓 3D 結構能夠在 Allegro 及 Virtuoso 環境中設計,在分析工具內優化,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 層的高密度 PCB 具有高達十億位元的速度,因此需要複雜結構的精確互連萃取來支持訊號完整性分析。Cadence Clarity 3D 求解器幫助我們達成必要精度且大幅縮短處理時間,為我們開啟了分析可能性的新紀元,因為我們現在只需要以往執行一次模擬的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產量和最低測試成本的承諾。」

海思半導體(HiSilicon)平台技術資深總監 Catherine Xia 也提到說:「進入這個超越摩爾定律的時代,多物理量模擬對於我們未來的晶片和系統設計日益重要。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要求,包括晶片、封裝、PCB 和外接盒。我們很高興 Cadence 的 Clarity 3D 求解器能夠在性能與功能上創造突破,並期待 Cadence 帶來更多系統層級的模擬創新。」

Cadence 客製化 IC 與 PCB 事業群資深副總裁暨總經理 Tom Beckley 對此表示, Cadence 最新成立的系統分析事業群在新一代演算法上另闢蹊徑,解決 IC、封裝、電路板及完整系統中最困難的電磁挑戰。Clarity 3D 求解器這項首創的重大技術突破讓 Cadence 的產品組合超越傳統 EDA──推動我們的系統設計實現策略,同時也擴大了我們的系統產品組合與市場契機。 Clarity 3D 求解器問世,半導體廠商和系統業者能夠因此有效解決現今高難度應用方面的各種系統層級問題,包括 112G 通訊網路、IoT、汽車 ADAS 及其他複雜的高速電子系統。

(首圖來源:Cadence)