การวิเคราะห์หลายฟิสิกส์ตั้งแต่ชิปไปจนถึงระบบ

การวิเคราะห์หลายฟิสิกส์ตั้งแต่ชิปไปจนถึงระบบ

ประทับเวลา: 10 เมษายน 2023 1:00 น
โหนดต้นทาง: 2575667

การจำลองแบบมัลติฟิสิกส์เป็นกระบวนการของวิธีคำนวณเพื่อสร้างแบบจำลองและวิเคราะห์ระบบเพื่อทำความเข้าใจการตอบสนองต่อปฏิกิริยาทางกายภาพต่างๆ เช่น การถ่ายเทความร้อน สนามแม่เหล็กไฟฟ้า และโครงสร้างทางกล การใช้เทคนิคนี้ นักออกแบบสามารถสร้างแบบจำลองตามฟิสิกส์และวิเคราะห์พฤติกรรมของระบบโดยรวมได้

ปรากฏการณ์มัลติฟิสิกส์มีบทบาทสำคัญในการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใดๆ ในโลกแห่งความเป็นจริง อุปกรณ์ส่วนใหญ่ที่เราใช้ในชีวิตประจำวันประกอบด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์เหล่านี้ประกอบด้วยชิป สายไฟ เสาอากาศ เคส และส่วนประกอบอื่นๆ มากมายที่รับผิดชอบในการทำงานขั้นสุดท้ายและการใช้งานผลิตภัณฑ์ ปรากฏการณ์ทางกายภาพไม่เพียงเกิดขึ้นภายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เท่านั้น แต่ยังส่งผลกระทบต่ออุปกรณ์ใกล้เคียงด้วย ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องพิจารณาผลกระทบของปฏิสัมพันธ์ทางกายภาพจากชิปไปยังระบบและสภาพแวดล้อมโดยรอบ

การวิเคราะห์หลายฟิสิกส์ตั้งแต่ชิปไปจนถึงระบบ

วิธีการทางเลือกและข้อบกพร่อง

การทำความเข้าใจพฤติกรรมทางไฟฟ้าของอุปกรณ์หรือระบบใดๆ ยังไม่เพียงพอ นักออกแบบยังต้องพิจารณาแง่มุมต่างๆ ของ Multiphysics เช่น ความร้อน ความเค้นเชิงกล/การบิดงอ และผลกระทบทางแม่เหล็กไฟฟ้า นักออกแบบอาจใช้วิธีต่างๆ เพื่อทำความเข้าใจพฤติกรรม Multiphysics ของระบบในระดับต่างๆ

วิศวกรสามารถจำลองปรากฏการณ์ทางกายภาพแต่ละอย่างแยกจากกัน และบูรณาการผลลัพธ์เพื่อทำความเข้าใจพฤติกรรมสะสม แนวทางนี้ใช้เวลานานและมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาด และไม่อนุญาตให้มีการวิเคราะห์ที่ครอบคลุมของการโต้ตอบระหว่างสาขาทางกายภาพที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ความแปรผันของอุณหภูมิในแพ็คเกจ IC แบบหลายแม่พิมพ์สามารถทำให้เกิดความเครียดทางกล และระบบกลอาจส่งผลกระทบต่อพฤติกรรมทางแม่เหล็กไฟฟ้าของระบบ ทุกสิ่งทุกอย่างมีความเกี่ยวข้องกัน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีโซลูชัน Multiphysics ที่ครอบคลุมสำหรับการจำลองฟิสิกส์ของทั้งระบบ

เพื่อให้บรรลุเป้าหมายด้านประสิทธิภาพและความเร็วที่สูง ผู้ออกแบบชิปจึงนำระบบ multi-die เช่น สถาปัตยกรรม 2.5D/3D-IC มาใช้ จำนวนเวกเตอร์ที่จะจำลองในระบบเหล่านี้มีถึงหลายล้านตัว เครื่องมือออกแบบ IC ทั่วไปไม่สามารถรับมือกับการกระจายของข้อมูลได้ ดังนั้นผู้ออกแบบชิปจึงพิจารณาชุดข้อมูลที่จำกัดเพื่อวิเคราะห์พฤติกรรม Multiphysics ของระบบ วิธีการนี้อาจได้ผลหากระบบไม่ใช่ความเร็วสูงและไม่ได้ใช้ในสภาวะวิกฤต แต่ไม่สามารถใช้ได้กับระบบความเร็วสูงในปัจจุบันที่ความน่าเชื่อถือและความทนทานเป็นข้อกำหนดหลัก

การวิเคราะห์หลายฟิสิกส์ตั้งแต่ชิปไปจนถึงระบบ

Ansys นำเสนอโซลูชัน Multiphysics ที่ครอบคลุมโดยสมบูรณ์ ซึ่งสามารถแก้เวกเตอร์นับล้านได้อย่างง่ายดาย เพื่อวิเคราะห์ Multiphysics ของระบบทั้งหมดอย่างทั่วถึง ทั้งชิป-แพ็คเกจ-ระบบ

ข้อดีของการจำลองมัลติฟิสิกส์จากชิปสู่ระบบ

การจำลอง Multiphysics ที่ครอบคลุมเป็นวิธีการอันทรงพลังที่ช่วยให้นักออกแบบสามารถคาดการณ์และปรับพฤติกรรมของระบบที่ซับซ้อนในทุกระดับได้อย่างแม่นยำ รวมถึงชิป แพ็คเกจ และระบบ การจำลองแบบมัลติฟิสิกส์มีข้อดีหลายประการ แต่ข้อดีที่โดดเด่นที่สุดบางประการคือ:

  1. ความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้น: วิธีการจำลองมัลติฟิสิกส์ที่ครอบคลุมจะวิเคราะห์ฟิสิกส์ของส่วนประกอบที่ซับซ้อนแต่ละส่วนในระบบ และยังพิจารณาปฏิสัมพันธ์ระหว่างโดเมนทางกายภาพที่แตกต่างกันอีกด้วย เทคนิคนี้ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นซึ่งรับประกันความน่าเชื่อถือของระบบ Ansys นำเสนอโซลูชัน Multiphysics ที่หลากหลาย ช่วยให้นักออกแบบสามารถวิเคราะห์ Multiphysics ในทุกระดับ ชิป บรรจุภัณฑ์ ระบบ และสภาพแวดล้อมโดยรอบ
  2. ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น: โซลูชันมัลติฟิสิกส์ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับโดเมนฟิสิกส์ต่างๆ การโต้ตอบ และผลกระทบที่มีต่อความสมบูรณ์ของระบบ เมื่อทราบการตอบสนองของการออกแบบต่อพารามิเตอร์ทางความร้อนและทางกลพร้อมกับพฤติกรรมทางไฟฟ้า ผู้ออกแบบจึงสามารถตัดสินใจอย่างมีข้อมูลและปรับเปลี่ยนการออกแบบเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ต้องการ ในแพ็คเกจ 3D-IC โซลูชัน Ansys 3D-IC ให้ข้อมูลเชิงลึกที่ชัดเจนเกี่ยวกับการจ่ายพลังงาน ความแปรผันของอุณหภูมิ และความเค้น/การบิดเบี้ยวทางกลรอบๆ ชิปเล็ตและอินเทอร์โพเซอร์ ช่วยให้นักออกแบบสามารถส่งมอบประสิทธิภาพที่สูงขึ้น
  3. ความยืดหยุ่นในการออกแบบ: นักออกแบบสามารถสำรวจตัวเลือกการออกแบบและข้อดีต่างๆ มากมาย ช่วยให้นักออกแบบสามารถตัดสินใจโดยพิจารณาจากผลผลิต ต้นทุน และเวลาการออกแบบทั้งหมด ตัวอย่างเช่น ในแพ็คเกจ 3D-IC ผู้ออกแบบสามารถเลือกชิปเล็ตตามฟังก์ชันการทำงาน ต้นทุน และประสิทธิภาพ การจำลองแบบมัลติฟิสิกส์ช่วยให้มีความยืดหยุ่นโดยไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม
  4. ลดค่าใช้จ่าย: ช่วยให้นักออกแบบสามารถระบุปัญหาการออกแบบที่อาจเกิดขึ้นได้ตั้งแต่เนิ่นๆ ของกระบวนการพัฒนา ลดความจำเป็นในการสร้างต้นแบบทางกายภาพ และลดต้นทุนการพัฒนา เมื่อใช้การจำลอง คุณยังสามารถแลกเปลี่ยนระหว่างต้นทุน BOM และประสิทธิภาพที่คาดหวังได้
  5. ลดการใช้พลังงาน: ระบบประกอบด้วยหลายส่วนและแต่ละส่วนอาจมีความต้องการพลังงานที่แตกต่างกัน ด้วยการจำลองแบบ Multiphysics ผู้ออกแบบสามารถประมาณการใช้พลังงานในแต่ละส่วนของระบบและเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่ายการส่งพลังงานได้

คำตอบ นำเสนอความสามารถในการจำลองสถานการณ์อันทรงพลังที่สามารถช่วยนักออกแบบเพิ่มประสิทธิภาพผลิตภัณฑ์ ความน่าเชื่อถือ และประสิทธิภาพ ตั้งแต่ชิปไปจนถึงระดับระบบ ด้วยการใช้โซลูชัน Multiphysics ของ Ansys นักออกแบบจึงสามารถตัดสินใจออกแบบโดยมีข้อมูลครบถ้วนในขณะออกแบบได้

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องมือ Ansys Multiphysics Simulation ที่นี่:

แอนซิส เรดฮอว์ก-เอสซี | ซอฟต์แวร์จำลองความร้อนไฟฟ้า IC

ไฮเทค: นวัตกรรมด้วยความเร็วแสง | เอกสารไวท์เปเปอร์ของ Ansys

ยังอ่าน:

รายการตรวจสอบเพื่อให้แน่ใจว่าตัวประสานซิลิคอนไม่ทำลายการออกแบบของคุณ

HFSS เป็นผู้นำด้วยนวัตกรรมแบบก้าวกระโดด

DesignCon 2023 Panel Photonics อนาคต: วิสัยทัศน์ ความท้าทาย และเส้นทางสู่ความไม่มีที่สิ้นสุด & ไกลกว่านั้น!

แชร์โพสต์นี้ผ่าน:

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก กึ่งวิกิ