Sigrity X 2021 盛装登场！

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EDA 领域需要运用许多不同的运算软件，然而 EDA 行业所面临的挑战在于，设计团队总需要采用当前的处理器来设计及创建下一代的 SoC。

在 1990 年代和 2000 年代，微处理器公司将处理器的性能每年提高了约 50% 来解决这个问题。部分原因是摩尔定律在没有产生功耗问题的同时，提高了硅芯片的性能；还有部分原因来自于处理器架构的提升，可以通过更聪明的方法来执行乱序执行（Out-of-order Execution）、分支预测（Branch Prediction）以及解决所有其他设计上遭遇的困难。

摩尔定律提高了时钟（Clock Cycle）频率，而架构的改善也提高了每个时钟周期可执行的命令数（IPC）。因此，如果我们需要更高的性能，只需等待即可，当时的生活多美好！

然而两件事情的发生使生活不再那么美好：首先，由于功耗限制，不可能再增加微处理器的时钟频率；其次，改变架构也几乎变不出花样了。

从某种意义上说，摩尔定律还没有结束，在芯片上仍然可以放置越来越多的晶体管，但不再以增加的单执行线程（Single-Thread）性能来交付增加的处理器能力，而是以增加处理器核心数量来交付。

因此，不如我们使用“核心定律”（Core's Law）一词，即处理器核心的数量呈指数增长。但因为我们位在改变曲线的平坦处，所以这一名词并未引起关注，也从未流行。现在，处理器具有 48 核，甚至 128 核，这一点明显变成常态，而不太明显的议题则是，运算软件如何适应更多核。

秘密算法其实是一个大规模平行化的矩阵求解器。这是一种突破性算法，是 Cadence 在系统分析领域的秘密武器。它具有近乎线性的扩展度，而且不影响任何精准度。它运用大量低容量的机器，几乎具有无限的容量，却不需要真正具备任何大型计算机——一个在您需要时派不上用场，或者大多闲置、等待被使用的工具。整个基础架构可动态部署到云端（或数据中心）中，并具有容错重启功能——因为当大量的机器一起使用时，罕见的事也会发生。

许多 EDA 以稀疏矩阵（Sparse Matrices）形式编码来求解大量方程式。稀疏矩阵是其中大多数项目为零的矩阵。因为不需要显式记录为零矩阵项，这意味着它们可以非常有效地存储在电脑内存中。

通常，这些矩阵是对称的，由于只需要记录矩阵的一半，因此可以进一步节省成本。这是因为许多电气特性是对称的：从节点 1 到节点 2 的电容与从节点 2 到节点 1 的电容相同。

Cadence 在过去几年中在计算软件（Somputational Software）方面取得的突破之一，就是强调如何在大量核心和/或服务器上使用这些大型稀疏矩阵进行矩阵代数运算，举例来说，Cadence 的 Voltus、Clarity、Celsius 等都是相同的解决方案。

Sigrity X

Sigrity X 可提供仿真速度和设计处理量高达 10 倍的性能，而不会影响任何精准度。这是通过在云端（或大型本地数据中心）中进行大规模分布式仿真所实现。基本上与 Clarity 3D Solver 的基础相同，是以大规模分布式仿真技术，进行兼顾电源影响的信号完整性分析。分析信号完整性的最大挑战之一，就是受到影响的层面广大。功耗会影响温度，进而影响 IR drop，再影响到时序，再影响到信号完整性。

混合求解器的另一个新发展是多线式检查。信号完整性探索与核心数量呈现线性关系（因为探索的每个配置完全独立，因此不需要连续通讯）。

Sigrity X 技术可适用于 Sigrity 系列产品：PowerSI、PowerDC、XtractIM、SystemSI 和 OptimizePI。但是，以上并不是最新版 Sigrity 的唯一变革——Sigrity 全新的用户界“Layout Workbench”非常易于使用。可根据您的喜好，变更成亮色或深色主题画面（正如同手机操作），也可取决于您所在的位置和一天中的时间做出调整——与 Clarity 3D Solver 所提供的 GUI 相同。

同时，Sigrity X 还配备了最新的数据库，这使得在机器之间移动仿真文件变得更加容易，因为所有仿真类型的全部内容都封装在了单个文件中。保存功能也得到了改进，可以处理任何其他依赖的仿真数据（Dependencies）。

以下的范例说明了新版本性能的显著提升。该示例设计具有：

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20 层

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68,807 凸块（Bumps）

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1,006,136 的过孔（Vias）

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483,894 条走线（Traces）

以上使用 2019 PowerSI Hybrid Solver 混合求解器，需要 15 天才能完成。而使用新的 2021.1 Hybrid Solver 混合求解器，并使用相同数量的核心，同样的过程只需 1.5 天即可完成。

当前，信号完整性分析的两个热门领域是 PAM4 和 DDR5 内存接口：

PAM4 是一种使用四个电平、每个（恢复的）时钟周期传输两位的信号技术，它可应用于 112G SerDes，以及即将到来的 PCIe 6.0 标准（尚未最终确定，但纳入 PAM4 则不会更改）。

DDR5 是 DDR DRAM 接口的最新版本，正逐渐成为内存接口市场的流行领域。DDR5 有望在 2022 年成为最常用的接口（Cadence 与美光（Micron）已经持续在 DDR5 接口技术开发上合作多年）。

新版本的使用经验

关于客户的成功案例，Renasas 的 Tamio Nagano 表示：

“新一代 Sigrity X 让我们的 IC 封装签核的重要流程得到了显著改善；过去耗时超过一天的仿真现在可以在短短几个小时内完成。我们很高兴在生产设计中采用了这项新技术，将验证过的性能提高了 10 倍。”

另一则成功案例则来自 5G 芯片领域， Mediatek 的 Aaron Yang 表示：

“新一代的 Sigrity X 版本不仅可以以相同的精准度，让大量设计的分析速度提高 10 倍，而且还能扩展到过去无法分析的更大、更复杂的设计中。这款构建生产力的产品帮助我们省去好几个礼拜的设计时间，加快产品交付速度。”

来源：Cadence楷登

Cadence 收购计算流体力学公司 NUMECA，扩展系统分析能力

经验证的计算流体力学（CFD）解决方案显著扩展 Cadence 多物理场仿真产品在航空航天、汽车、工业和海洋行业的应用。中国上海，2021 年 1 月 21 日——楷登电子（美国 Cadence 公司，NASDAQ：CDNS）今日宣布，已与 NUMECA International 公司针对收购相关事项达成最终协议。NUMECA International 是计算流体力学（CFD）、网格生成、多物理场仿真及优化技术的领先企业。NUMECA 技术和人才的加入能够支持 Cadence 智能系统设计（Intelligent System Design）战略，其 CFD 解决方案将拓宽 Cadence 现有系统分析产品线，满足高保真建模这一快速增长的市场对精确度、可靠性及可预测性的需求。 NUMECA 的技术针对高速增长的 CFD 市场，潜在市场规模（TAM）约 16 亿美元。此次收购主要基于 Cadence 近期在系统创新研发领域推出的多项产品，包括用于电磁（EM）仿真的 Clarity™ 3D Solver 场求解器，用于时域有限差分（FDTD）系统级 EM 仿真的 Clarity 3D Transient Solver 瞬态求解器，以及用于完整电热协同仿真的 Celsius™ Thermal Solver 热求解器。NUMECA 的技术也将帮助 Cadence 继续为集成电路（IC）、电子子系统以及全系统设计开发业界领先的系统分析解决方案。 NUMECA 在 CFD 领域的核心能力已经被航空航天、汽车、工业和海洋等多个行业应用采纳，其已经验证的技术现已应用于美国国家航空航天局（NASA）、Ariane Group、本田和福特等行业领先企业。 “Cadence 将继续引领创新技术前沿，利用我们在计算软件领域的丰富经验和深度研究，解决现实世界的系统设计挑战问题。”Cadence 公司总裁 Anirudh Devgan 博士表示，“此次收购 NUMECA，其已经过验证的 CFD 技术及人才团队将进一步完善 Cadence 的有限元分析和其它系统创新技术，是 Cadence 持续支持客户设计面向未来新一代产品所迈出的成功一步。” “新一代产品和系统需要更复杂的多物理场工程解决方案，包括 IP、半导体元件、IC 封装、模块、电路板、复杂机械结构等等，”Cadence 公司资深副总裁兼定制 IC 与 PCB 事业部总经理 Tom Beckley 表示，“NUMECA 技术与 Cadence 产品的结合将扩展我们的系统分析能力和集成化设计解决方案，帮助客户解决内外流场、声学、传热以及流体-结构相互作用和优化等关键问题。” “从公司创立以来，NUMECA 的使命一直是致力于提供能够预测产品和系统性能的 CFD 解决方案，专注为我们业界领先客户极具挑战性的设计提供超高水平的可靠性与安全性，”NUMECA 公司总裁 Charles Hirsch 博士表示，“加入 Cadence，我们深感荣幸，我们在计算软件领域拥有共同的企业文化。我们将共同致力于持续解决当前市场的行业挑战，同时提供创新的系统解决方案为客户的下一代产品开发保驾护航。” 交易条款的细节暂未披露。此收购不会对本年度收益和收入产生预期影响，将根据惯例成交条件在 2021 年第一季度完成。来源：Cadence楷登