Multifüüsikaline analüüs kiibist süsteemini

Taasavaldanud Platon

järgijaid: 0

Multifüüsika simulatsioon on arvutusmeetodite protsess süsteemi modelleerimiseks ja analüüsimiseks, et mõista selle reaktsiooni erinevatele füüsikalistele vastasmõjudele, nagu soojusülekanne, elektromagnetväljad ja mehaanilised struktuurid. Seda tehnikat kasutades saavad disainerid luua füüsikapõhiseid mudeleid ja analüüsida süsteemi kui terviku käitumist.

Multifüüsikalised nähtused mängivad võtmerolli mis tahes elektroonikaseadme kujundamisel. Reaalses maailmas koosneb enamik meie igapäevaelus kasutatavatest seadmetest elektroonikast. Need seadmed koosnevad kiipidest, juhtmetest, antennidest, korpusest ja paljudest muudest komponentidest, mis vastutavad toote lõpliku toimimise ja täitmise eest. Füüsilised nähtused ei juhtu mitte ainult elektroonikaseadmes, vaid mõjutavad ka läheduses olevaid seadmeid. Seetõttu on oluline arvestada kiibilt süsteemile ja ümbritsevale keskkonnale toimuva füüsilise interaktsiooni mõjusid.

Alternatiivsed meetodid ja nende puudused

Ühegi seadme või süsteemi elektrilise käitumise mõistmisest ei piisa. Disainerid peavad arvestama ka mitmefüüsikaliste aspektidega, nagu termiline, mehaaniline pinge/väändus ja elektromagnetilised mõjud. Disainerid võivad kasutada erinevaid viise, et mõista süsteemi mitmefüüsikalist käitumist erinevatel tasanditel.

Insenerid saavad simuleerida iga füüsikalist nähtust eraldi ja integreerida tulemusi, et mõista kumulatiivset käitumist. Selline lähenemine on aeganõudev ja tõrgeteta ning ei võimalda erinevate füüsikaliste väljade vastastikmõju terviklikku analüüsi. Näiteks võivad temperatuurikõikumised mitmest distantsist koosneva IC-paketiga tekitada mehaanilist pinget ja mehaaniline võib mõjutada süsteemi elektromagnetilist käitumist. Kõik on omavahel seotud; seetõttu on kogu süsteemi füüsika simuleerimiseks vaja terviklikku Multiphysics lahendust.

Suure jõudluse ja kiiruse eesmärkide saavutamiseks võtavad kiibidisainerid omaks mitmed süsteemid, nagu 2.5D/3D-IC arhitektuurid. Nendes süsteemides simuleeritavate vektorite arv on jõudnud miljoniteni. Tavalised IC-disainitööriistad ei suuda seda andmete plahvatuslikku kasvu toime tulla, nii et kiibidisainerid arvestasid süsteemi mitmefüüsikalise käitumise analüüsimiseks piiratud andmehulka. See lähenemine võib toimida, kui süsteem ei ole kiire ja seda ei kasutata kriitilistes tingimustes, kuid see ei ole kindlasti kasutatav tänapäevaste kiirete süsteemide puhul, kus töökindlus ja töökindlus on peamised nõuded.

Multifüüsika analüüs kiibist süsteemini

Ansys pakub terviklikku kõikehõlmavat Multiphysics-lahendust, mis suudab hõlpsasti lahendada miljoneid vektoreid, et analüüsida põhjalikult kogu süsteemi-kiibi-paketisüsteemi multifüüsikat.

Multifüüsika simulatsiooni eelised kiibilt süsteemini

Põhjalik multifüüsika simulatsioon on võimas meetod, mis võimaldab disaineritel täpselt ennustada ja optimeerida keeruliste süsteemide käitumist kõigil tasanditel, sealhulgas kiip, pakett ja süsteem. Multifüüsika simulatsioonil on palju eeliseid, kuid mõned silmapaistvamad eelised on järgmised:

Täiustatud töökindlus: Põhjalikud multifüüsika simulatsioonimeetodid analüüsivad süsteemi iga kompleksse komponendi füüsikat ja arvestavad ka erinevate füüsikaliste domeenide vastasmõju. See tehnika annab täpsemaid tulemusi, mis tagab süsteemi töökindluse. Ansys pakub laia valikut Multiphysics lahendusi, mis võimaldavad disaineritel analüüsida Multiphysicst kõigil tasanditel, kiibil, paketil, süsteemil ja ümbritseval keskkonnal.
Parem jõudlus: Multifüüsikalahendused annavad ülevaate erinevatest füüsikavaldkondadest, nende koostoimetest ja nende mõjust süsteemi terviklikkusele. Teades disaini reaktsiooni termilistele ja mehaanilistele parameetritele ning elektrilist käitumist, saavad disainerid teha teadliku otsuse ja muuta disaini soovitud jõudluse saavutamiseks. 3D-IC paketis annab Ansys 3D-IC lahendus selge ülevaate toiteedastusest, temperatuurimuutustest ja mehaanilisest pingest/väänamisest kiibi ja vaheseadme ümber, võimaldades disaineritel pakkuda suuremat jõudlust.
Disaini paindlikkus: Disainerid saavad uurida laia valikut disainivõimalusi ja kompromisse. See võimaldab disaineritel teha otsuseid saagikuse, kulu ja kogu projekteerimisaja põhjal. Näiteks 3D-IC paketis saavad disainerid valida kiibid funktsionaalsuse, kulu ja jõudluse alusel. Multifüüsika simulatsioon võimaldab seda paindlikkust ilma lisakuludeta.
Vähendatud kulu: See võimaldab disaineritel tuvastada võimalikud disainiprobleemid arendusprotsessi varajases staadiumis, vähendades vajadust füüsiliste prototüüpide järele ja alandades arenduskulusid. Simulatsiooni abil saate ka kompromiteerida BOM-i kulude ja eeldatava jõudluse vahel.
Vähendatud energiatarve: Süsteem koosneb mitmest osast ja igal osal võivad olla erinevad võimsusnõuded. Multiphysics simulatsiooni abil saavad disainerid hinnata energiatarbimist süsteemi igas osas ja optimeerida toitevõrku.

Ansys pakub võimsaid simulatsioonivõimalusi, mis aitavad disaineritel optimeerida oma toodete jõudlust, töökindlust ja tõhusust alates kiibist kuni süsteemitasemeni. Ansysi Multiphysics lahendusi kasutades saavad disainerid projekteerimise ajal teha teadlikke disainiotsuseid.

Lisateavet Ansys Multiphysics Simulation tööriistade kohta leiate siit:

Ansys Redhawk-SC | IC elektrotermilise simulatsiooni tarkvara

Kõrgtehnoloogia: innovatsioon valguse kiirusel | Ansysi valge raamat