产品前沿 I Celsius Studio：衔接热管理与电气设计
随着先进节点和异构集成（如 3D-IC）的普及，应对当今电子设计中的热管理问题变得更具挑战性。由于功耗增加且面积缩小，需要进行完整的热分析来预测性能。此外，因为热管理问题要从全局入手，所以大型设计需要采用大容量解决方案，避免将设计分割成一个个更小的部分。设计人员需要借助一个统一的平台，在设计的早期阶段评估热解决方案的有效性，避免重新设计。要想在实现阶段之前及早发现并解决问题，需要采用“左移”开发策略，即实施设计同步分析。独特的人工智能驱动方法 Cadence Celsius Studio 是首款利用人工智能技术的热设计和分析解决方案，它通过一个统一的平台取代了传统的片面解决方案，使电气和机械/热工程师能够同时进行设计和分析，而无需进行几何简化、操作和/或转换。将电热协同仿真、电子元件冷却和热应力分析整合到一个综合的平台，这是一种独辟蹊径的做法。设计同步分析 为了支持 Cadence 的智能系统设计（Intelligent System Design）战略，我们的多物理场设计和分析产品已成为“左移”开发理念的一部分，使多物理场分析成为设计流程各个阶段（从芯片级一直到完整的系统级）不可分割的一部分。Celsius Studio 是 Cadence 设计同步分析产品系列的一员，助力设计人员在设计周期的早期执行多物理场分析，从而发现热完整性问题，并利用人工智能技术对其加以优化，实现理想的热设计。这种简化的工作流程可以改善团队协作，减少设计迭代，实现可预测的设计进度，从而缩短周转时间，加快产品上市。Celsius Studio 和 Optimality Intelligent System Explorer 人工智能正在颠覆我们的设计方式，也将使客户能够从 Cadence 多物理场分析技术中获得新的益处。去年，我们将 Cadence 革命性的人工智能产品 Optimality Intelligent System Explorer 首次集成到 Clarity 3D EM Solver 中，现在，它也可以支持热分析。Optimality Explorer采用人工智能驱动的技术，与 Celsius Studio 的设计同步分析功能相得益彰，二者配合使用，可帮助用户及早发现热完整性问题，并利用生成式人工智能优化技术有效探索理想的热设计，不再需要花费数天甚至数周进行手动操作来找到最佳解决方案。ECAD 和 MCAD 协同处理 Celsius Studio 平台既面向电气工程师 (electrical engineers, EE)，也可以满足机械工程师 (mechanical engineers, ME) 的需求。对于电气工程师，Celsius Thermal Solver 可进行芯片/SoC 性能/热分析、封装和 PCB 的电热协同仿真，以及在兼顾热影响的同时进行封装/PCB 的元件摆放。对于热工程师，Celsius Electronics Cooling 提供了电子元件冷却散热分析，可通过添加散热器、风扇、通风口来缓解潜在的热问题。 Celsius Thermal Solver 提供完整的电热协同仿真解决方案，同时满足电子和机械工程师的热分析需求，且适用于从 IC 到实体封装机壳的所有电子系统层级。其他主要功能和优势 Celsius Studio 平台包含涵盖 EDA 和 MCAD 生命周期的几项重要功能。该软件提供兼顾热影响的芯片/SoC 设计、兼顾热影响的封装设计同步分析，以及兼顾热影响的 PCB 设计同步分析。它还支持系统外壳电子器件冷却分析、用于设计优化的人工智能分析功能和应力翘曲分析。这些功能可帮助设计人员在设计的早期阶段发现热问题，利用人工智能进行优化，执行新颖的建模算法，并以高达 10 倍的速度交付高性能产品，获得丰厚的投资回报。 Celsius Studio 的另一项独特技术是将有限元法 (FEM) 与计算流体力学 (CFD) 相结合，从而实现快速、准确、全系统级的详细热分析。它还能对组装过程进行多阶段分析，并解决 3D-IC 翘曲问题或单个封装上的多晶粒堆叠问题。当然，由于 Celsius Studio 集成了 Cadence 其他强大的实现平台，包括 Virtuoso Layout、Allegro PCB、Innovus 实现平台和 AWR 微波/RF 平台，设计人员在一个平台上就能获得其他片面工具难以企及的广泛功能。 来源：Cadence楷登
