隨著先進(jìn)節(jié)點(diǎn)和異構(gòu)集成（如 3D-IC）的普及，應(yīng)對(duì)當(dāng)今電子設(shè)計(jì)中的熱管理問(wèn)題變得更具挑戰(zhàn)性。由于功耗增加且面積縮小，需要進(jìn)行完整的熱分析來(lái)預(yù)測(cè)性能。

此外，因?yàn)闊峁芾韱?wèn)題要從全局入手，所以大型設(shè)計(jì)需要采用大容量解決方案，避免將設(shè)計(jì)分割成一個(gè)個(gè)更小的部分。設(shè)計(jì)人員需要借助一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)，在設(shè)計(jì)的早期階段評(píng)估熱解決方案的有效性，避免重新設(shè)計(jì)。要想在實(shí)現(xiàn)階段之前及早發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，需要采用“左移”開發(fā)策略，即實(shí)施設(shè)計(jì)同步分析。

獨(dú)特的人工智能驅(qū)動(dòng)方法

Cadence Celsius Studio 是首款利用人工智能技術(shù)的熱設(shè)計(jì)和分析解決方案，它通過(guò)一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)取代了傳統(tǒng)的片面解決方案，使電氣和機(jī)械/熱工程師能夠同時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析，而無(wú)需進(jìn)行幾何簡(jiǎn)化、操作和/或轉(zhuǎn)換。將電熱協(xié)同仿真、電子元件冷卻和熱應(yīng)力分析整合到一個(gè)綜合的平臺(tái)，這是一種獨(dú)辟蹊徑的做法。

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設(shè)計(jì)同步分析

為了支持 Cadence 的智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)（Intelligent System Design）戰(zhàn)略，我們的多物理場(chǎng)設(shè)計(jì)和分析產(chǎn)品已成為“左移”開發(fā)理念的一部分，使多物理場(chǎng)分析成為設(shè)計(jì)流程各個(gè)階段（從芯片級(jí)一直到完整的系統(tǒng)級(jí)）不可分割的一部分。

Celsius Studio 是 Cadence 設(shè)計(jì)同步分析產(chǎn)品系列的一員，助力設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)周期的早期執(zhí)行多物理場(chǎng)分析，從而發(fā)現(xiàn)熱完整性問(wèn)題，并利用人工智能技術(shù)對(duì)其加以優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)理想的熱設(shè)計(jì)。

這種簡(jiǎn)化的工作流程可以改善團(tuán)隊(duì)協(xié)作，減少設(shè)計(jì)迭代，實(shí)現(xiàn)可預(yù)測(cè)的設(shè)計(jì)進(jìn)度，從而縮短周轉(zhuǎn)時(shí)間，加快產(chǎn)品上市。

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Celsius Studio 和 Optimality Intelligent System Explorer

人工智能正在顛覆我們的設(shè)計(jì)方式，也將使客戶能夠從 Cadence 多物理場(chǎng)分析技術(shù)中獲得新的益處。

去年，我們將 Cadence 革命性的人工智能產(chǎn)品 Optimality Intelligent System Explorer 首次集成到 Clarity 3D EM Solver 中，現(xiàn)在，它也可以支持熱分析。

Optimality Explorer采用人工智能驅(qū)動(dòng)的技術(shù)，與 Celsius Studio 的設(shè)計(jì)同步分析功能相得益彰，二者配合使用，可幫助用戶及早發(fā)現(xiàn)熱完整性問(wèn)題，并利用生成式人工智能優(yōu)化技術(shù)有效探索理想的熱設(shè)計(jì)，不再需要花費(fèi)數(shù)天甚至數(shù)周進(jìn)行手動(dòng)操作來(lái)找到最佳解決方案。

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ECAD 和 MCAD 協(xié)同處理

Celsius Studio 平臺(tái)既面向電氣工程師 (electrical engineers, EE)，也可以滿足機(jī)械工程師 (mechanical engineers, ME) 的需求。

對(duì)于電氣工程師，Celsius Thermal Solver 可進(jìn)行芯片/SoC 性能/熱分析、封裝和 PCB 的電熱協(xié)同仿真，以及在兼顧熱影響的同時(shí)進(jìn)行封裝/PCB 的元件擺放。

對(duì)于熱工程師，Celsius Electronics Cooling 提供了電子元件冷卻散熱分析，可通過(guò)添加散熱器、風(fēng)扇、通風(fēng)口來(lái)緩解潛在的熱問(wèn)題。

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其他主要功能和優(yōu)勢(shì)

Celsius Studio 平臺(tái)包含涵蓋 EDA 和 MCAD 生命周期的幾項(xiàng)重要功能。該軟件提供兼顧熱影響的芯片/SoC 設(shè)計(jì)、兼顧熱影響的封裝設(shè)計(jì)同步分析，以及兼顧熱影響的 PCB 設(shè)計(jì)同步分析。

它還支持系統(tǒng)外殼電子器件冷卻分析、用于設(shè)計(jì)優(yōu)化的人工智能分析功能和應(yīng)力翹曲分析。這些功能可幫助設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的早期階段發(fā)現(xiàn)熱問(wèn)題，利用人工智能進(jìn)行優(yōu)化，執(zhí)行新穎的建模算法，并以高達(dá) 10 倍的速度交付高性能產(chǎn)品，獲得豐厚的投資回報(bào)。

Celsius Studio 的另一項(xiàng)獨(dú)特技術(shù)是將有限元法 (FEM) 與計(jì)算流體力學(xué) (CFD) 相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確、全系統(tǒng)級(jí)的詳細(xì)熱分析。它還能對(duì)組裝過(guò)程進(jìn)行多階段分析，并解決 3D-IC 翹曲問(wèn)題或單個(gè)封裝上的多晶粒堆疊問(wèn)題。

當(dāng)然，由于 Celsius Studio 集成了 Cadence 其他強(qiáng)大的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)，包括 Virtuoso Layout、Allegro PCB、Innovus 實(shí)現(xiàn)平臺(tái)和 AWR 微波/RF 平臺(tái)，設(shè)計(jì)人員在一個(gè)平臺(tái)上就能獲得其他片面工具難以企及的廣泛功能。