Celsius Studio: 熱エンジニアと電気エンジニアの垣根を取り払う

今日の電子設計における熱問題は、3D-ICのような先端ノードとヘテロジニアス・インテグレーションにより、著しく困難になっています。消費電力の増加や面積の縮小により、性能を予測するには完全な熱解析が必要です。また、熱はグローバルな問題のため、大規模なデザインに対して、デザインを細かく分割することなく解析できるソリューションが必要となります。さらに、設計プロセスの初期段階で熱ソリューションの有効性を評価し、設計のやり直しを回避するための統一プラットフォームが必要不可欠です。実装段階のずっと前に問題を発見し、解決するためには、In-Design Analysisを活用したシフト・レフト戦略が必要になります。

ユニークなAI主導型アプローチ

Cadence Celsius Studioは、AIテクノロジーを活用した初の熱設計・解析ソリューションです。従来のポイント・ツールに代わり、単一の統合プラットフォームを提供することで、電気系と熱・機械系の両方のエンジニアが、形状の簡略化や補正、または変換を行うことなく、設計と解析を同時に行うことができます。電気と熱の協調解析、電子冷却、熱応力を1つの統合された製品に集約することは、まったく新しいアプローチとなっています。

In-Design Analysis

Cadenceのインテリジェント・システム設計戦略をサポートするため、当社のマルチフィジックス設計および解析製品は、マルチフィジックス解析をワークフローの単なる後付けから、チップレベルからシステムレベルに至るまでの設計プロセスの各フェーズに不可欠なものへと押し上げるシフト・レフト哲学の一部となっています。Celsius Studioは、Cadenceが提供するIn-Design Analysis製品群の一部として、設計サイクルの初期段階でマルチフィジックス解析を実行し、サーマル・インテグリティの問題を発見してAI技術で最適化することで、理想的な熱設計を実現します。この合理化されたワークフローは、コラボレーションの改善や、設計の繰り返しを削減することで、設計スケジュールを予測可能なものにします。これにより、TATを短縮し、市場投入までの時間を短縮することが可能です。

Celsius StudioとOptimality Intelligent System Explorer

AIは、私たちの設計方法と、マルチフィジックス解析技術からお客様が得られる恩恵を再構築しています。Cadenceの画期的なAI製品であるOptimality Intelligent System Explorerは、昨年初めて当社のClarity 3D EM Solverに統合されました。OptimalityのAI主導型テクノロジーは、Celsius StudioのIn-Design Analysis機能と連携しています。そのため、サーマル・インテグリティの問題を早期に発見し、生成AIによる最適化技術を活用することで、何日も、あるいは何週間もかけて手作業で最適な修正を決定することなく、理想的な熱設計を効率的に行うことが可能です。

ECADとMCADの共処理(Co-Processing)

Celsius Studioは、電気系エンジニアと機械系エンジニアのための単一プラットフォームです。電気系エンジニア向けには、Celsius Thermal Solverにより、チップやSoCの性能/熱解析、パッケージやPCBの電気と熱の協調解析、パッケージやPCBの熱を考慮した部品配置が可能です。熱エンジニア向けには、Celsius Electronics Coolingにより、ヒートシンク、ファン、ベントなどを追加することで潜在的な熱問題を緩和することができます

Celsius Studioは、ECADファイルとMCADファイルを簡略化することなくシームレスに統合できるため、ワークフローが合理化され、In-Design Analysisを効率的かつ迅速に行うことができます。また、モデル抽象化階層を使用して、MCADファイルを迅速かつ効率的に統合します。ECADとMCADの融合により、設計チームと解析チームの相乗効果をもたらし、IDAを可能にし、設計リスクを低減することが可能です。

その他の主な特徴と利点

Celsius Studioプラットフォームは、EDAとMCADのライフサイクルの両方にまたがるいくつかの重要な機能を備えています。このソフトウェアは、熱を考慮したチップ／SoC設計、パッケージやPCBの熱を考慮したIn-Design Analysisを提供します。

また、システム筐体の電子冷却解析、設計最適化のためAIを活用した解析、応力のための反り解析も可能です。これらの機能により、設計者は設計の初期段階で熱の問題を発見し、最適化や斬新なモデリング・アルゴリズムにAIを活用し、高性能な製品を最大10倍速く提供することができ、高い投資対効果を得ることができます。

Celsius Studioのもう1つのユニークな技術は、有限要素法(FEM)と計算流体力学(CFD)を組み合わせることで、詳細な粒度で高速かつ正確なフルシステム熱解析が実行可能な点です。また、アセンブリ・プロセスの多段階解析も可能で、3D-ICの反り問題や単一パッケージ上の複数ダイのスタックにも対応します。

もちろん、Celsius Studioは、Virtuoso layout、Allegro PCB、Innovus implementation、AWR microwave／RFなど、Cadenceの他の強力なインプリメンテーション・プラットフォームと統合されているため、設計者は、他のサーマル・ポイント・ツールにはない幅広い機能を1つのプラットフォームで利用できます。

Celsius Studioの詳細は こちらのリンク をご覧ください。

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Author: NaomiM

Translator: Masahiro Nakahara

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