全球電子設計領導廠商 Cadence 益華電腦，打從 2018 年成立系統分析事業部門並推出 Clarity 3D 求解器以來，便在既有 EDA 電子設計自動化市場領導地位的基礎下，進一步擴展到系統模擬分析領域。之後再透過 Celsius 電熱求解器的推出，乃至 Numeca 及 Pointwise 兩家運算流體動力學（CFD）公司的收購，進而建立了橫跨電磁場、熱應力場、流體動力場等多物理場模擬分析的完備產品組合，進而在系統分析市場上嶄露頭角。
成立系統分析事業部門，發揮併購與產品發表最大綜效
約莫 3 年前，EDA 大廠 Cadence 決定調整公司策略方向盤，加速衝向系統模擬分析市場。這是因為 EDA 是個發展成熟且已趨於飽和的市場，儘管該市場每年仍有近 10% 的成長率，整體潛在市場（TAM）規模達 90 億美元之譜，但該市場多達 8 成盡數掌握在少數 EDA 廠商之手。
Cadence 客製 IC 及 PCB 事業部多物理場系統分析產品線副總裁 Ben Gu 表示，為了布局新市場，Cadence 特別成立了系統分析事業部門，該部門發展至今擴張迅速、業績斐然，這一點從成立之初至今團隊人數成長三倍，成為成長最快的事業單位之一可以證明。
在明確擬定之智慧系統設計大戰略的驅動下，Cadence 展開了一連串果敢明快的產品發表與併購之舉，進而讓布局系統創新與系統分析的成果遍地開花。首先在產品面，該公司 2019 年先後推出 Clarity 3D 求解器與 Celsius 電熱協同模擬分析解決方案，2021 年更推出了兼具精準度與效能表現的新一代 Sigrity X。
在併購上，該公司特別在 2020 年收購了 AWR 與 Integrand，以布局RF射頻模擬工具市場並滿足 5G 設計需求。更具里程碑意義的是，Cadence 緊接在 2021 年先後買下 Numeca 與 Pointwise，一舉跨入 CFD 多物理場模擬 及 CFD 網格劃分（Meshing）技術領域。Cadence 在系統分析市場上的積極布局，持續不斷地推出涵蓋電磁場、熱應力場及流體動力場等多物理場模擬分析的系列產品組合，進而取得在市場上領先的籌碼與實力。
重新定義 SI/PI 技術，兼具 10 倍效能與精準度的新一代 Sigrity X
Sigrity 是市場領先的訊號完整性與電源完整性（SI/PI）工具，長久以來一直被視為是解決 5G 通訊、汽車、超大型規模運算、航太及國防等領域所面臨系統級模擬規模與可擴展性等挑戰的黃金級解決方案。
「2012 年 7 月 Cadence 收購 Sigrity，這是 Cadence最成功的收購之一，從收購至今將近 9 年的時間裡，Sigrity 營收與客戶數量也獲得大幅成長。最重要的是，Cadence 在 Sigrity SI/PI 技術的基礎上，開發出 Clarity 3D 電磁場模擬器，」Ben Gu 表示。「我們將 Sigrity 內部的電熱耦合分析抽離而出，發展成當前的 Celsius。這再再說明了 Sigrity 是整個多物理場系統分析事業部的基礎。」
如今 Cadence 對 Sigrity 技術引擎進行二次開發，推出重新定義 SI/PI 技術的新一代 Sigrity X 解決方案。該產品的一大亮點莫過於支援突破性的大規模分散式運算架構，能動態部署到雲端或資料中心上進行大規模複雜模擬分析作業。透過該技術，可將設計分割成諸多小塊，並交付給大量不同的電腦進行模擬運算，由於再低容量的電腦也能加入模擬分析的行列，進而滿足無限容量的需求。和 Sigrity 相比，Sigrity X 能在確保相同精準度的前提下，提供 10 倍快的模擬效能。
除了支援能提升生產力的全新 GUI 介面之外，Sigrity X 並且能與 Virtuoso、Allegro 等 Cadence 設計平台無縫整合，同時適用於 PowerSI、PowerDC、XtractIM、SystemSI 和 OptimizePI 等 Sigrity 系列產品。就以 PowerSI 電性提取作業為例，在相同 32 核運算資源下，過去 Sigrity 2019 需耗費 1 天 3 小時多的時間，如今 Sigrity X 只需 2 小時多就能迅速完成。Ben Gu 強調指出，Cadence 設計平台與系統分析工具的無縫整合，說明該公司提供的是整體性的解決方案，展現出與市場上單點工具（Point Tool）方案截然不同的特點。
整合 Numeca 及 Pointwise 技術，全面進軍 CFD 分析市場
Cadence 旗下 Clarity 早已是人們熟知的 3D 有限元素法（FEM）電磁場分析工具，其在市場上最為人們津津樂道的特點，就是支援突破性的大規模平行化矩陣求解器演算法，因而能提供近乎線性的擴展性與 10 倍效能，堪稱是 Cadence 系統分析產品線事業部成立之初佈局系統分析市場的一大利器。
就在上個月（5 月），該公司推出雲端 Clarity 3D 求解器，該工具支援按鍵式介面，允許使用者輕鬆透過單擊就能將本地端的模擬資料經加密上傳至雲端，在完成模擬環境的設定後便能進行分析。透過這樣的產品，本地端電腦與雲端平台可以在整個模擬過程中即時互動，雲端模擬日誌會即時更新到本地端主控台上，一旦模擬完成，模擬分析結果會自動經加密下載至本地端電腦上。
Ben Gu 指出，由於地端與雲端間只會傳輸經加密保護的二進位檔，而非完整的設計資料，同時雲端模擬環境也會在模擬完成後自動清除殆盡，所以不會有資料外洩的疑慮。值得一提的，凡是購買 Clarity 3D on Cloud授權的用戶，雲端費用是由 Cadence支付。
為了跨入 CFD 模擬市場並打造出重新定義的先進 CFD 分析解決方案，Cadence 一連收購了 Numeca 及 Pointwise 兩家 CFD 公司。Numeca 旗下 Omnis 是一款支援流場/多物理場模擬、設計與優化的一體適用型解決方案，能徹底解決過去為滿足特定產業問題而需開發特殊 CFD 工具的麻煩與弊病。其產品適用於航太、汽車、工業與海洋等產業。
至於 Pointwise 則具備市場領先的 CFD 網格生成（Mesh Generation）與前處理（Pre-Processing）技術，能滿足航太業對飛機幾何參數高保真離散化的需求。目前該公司技術深受 Hermeus 客機設計新創公司、SenseFly 測繪無人機業者與法國 ONERA 航太實驗室的青睞，過去 40 年裡，美國幾乎所有大型航太計畫裡都可以看到 Pointwise 網格生成技術的身影。
Ben Gu 總結指出，Cadence 進軍 CFD 市場有 3 個因素：首先，該市場 TAM 規模可達 16 億美元；其次是每年 12%～15% 的可觀成長率，遠遠高於 EDA 市場，隨著愈來愈多的 CFD 分析技術從汽車、航太業擴展到醫療領域，更讓 CFD 市場的成長呈現加速的趨勢。最後，CFD 網格劃分技術與 Cadence 既有系統分析技術所要解決的問題是一致、相輔相成的，所以跨入 CFD 市場是該公司持續推動智慧系統設計策略的關鍵環節。
（首圖來源：shutterstock）
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