從晶片到系統 Cadence以強大設計工具助力工程師創新
2021-11-30
作者
EE Times/EDN Taiwan & Asia編輯部
Cadence的Sigrity X在首屆「EE Awards Asia-亞洲金選獎」同時獲得了台灣與亞洲產品獎的年度最佳EDA產品(Best EDA Product of the Year)殊榮…
益華電腦(Cadence Design Systems)是為半導體和系統業者提供EDA技術與解決方案的領導廠商，擁有廣泛、具備高整合度的端對端解決方案，能協助今日的電子設計工程師盡情發揮創意打造明日的產品。除了從晶片設計步驟所需的全數位化流程、客製IC/類比/RF設計方案、驗證工具、半導體IP，到先進IC封裝設計以及PCB、系統等級設計所需的分析工具，Cadence也將AI機器學習、雲端技術導入EDA工具平台，以加速設計流程、提升效率。
過去30年來，Cadence已經從一家EDA工具供應商，演進為「智慧系統設計」(Intelligent System Design)的全套解決方案供應商，能提供電子設計所需的軟、硬體與各種IP，而且其轉型還在持續進行中。
「我們從三年前就啟動一個新任務，將我們的設計和分析能力從晶片-封裝-PCB，拓展到系統等級。我們的目標是從『電子設計自動化』轉向『系統設計自動化』；」Cadence客製IC及PCB事業部多物理場系統分析產品線副總裁Ben Gu表示，「晶片就是一個複雜的系統，但僅限於單一領域，我們希望能拓展至更大的版圖，從晶片、PCB、封裝，到汽車與航太領域。」
克服複雜設計挑戰
電子產品持續朝向更小、更快，以及更低功耗、更便宜的趨勢發展，可說是永無止境，這也成為設計工程師面臨的最大挑戰。Ben Gu指出：「過去幾年，我們來自客戶端最常見的需求，是PCB和封裝設計越來越複雜的同時，幾何尺寸也變得越來越小，而當封裝越來越多層，自然對基板造成一定的壓力。」
為了解決這類問題，Cadence在今年初發表了配備新一代強大模擬引擎的系統及分析工具Sigrity X，包含旗艦級Cadence Clarity 3D Solver的創新大規模分散式結構。新一代Sigrity X功能因應今日5G通訊、車用、超大規模運算和航太產業等先進技術人員所面臨的，來自系統級模擬任務之規模和可擴充性的挑戰。
「我們與許多開發此類新一代產品的客戶對話時，他們最常提到的問題就是設計案規模變得越來越龐大，需要大量記憶體來解決問題，而且由於設計的規模和複雜性，使得軟體模擬相當耗時，要花上好幾天甚至好幾週的時間；」Ben Gu表示：「這成為我們的客戶最迫切之挑戰，因此我們投入了大部分的心力解決這些問題。借助Clarity，我們在新Sigrity X利用了創新的矩陣解法器，我們稱之為大規模平行矩陣求解器。」
Cadence的大規模平行矩陣求解器技術是Sigrity X最具創新性的元素，能將大型的設計分解成小部分，不需要用一部大型電腦來解決一個龐大的設計，而是能以數以百計的小型電腦節點來解決整個設計。「當然，這些節點在軟體模擬進行期間會彼此溝通，所以我們能夠確保其準確度；」Ben Gu指出：「透過這樣的方法，我們解決了容量和性能的問題。」
Ben Gu解釋，通常一個大型設計案的軟體模擬需要配備1 TB記憶體容量的機器，花費數日時間來完成。透過利用小型電腦節點──當然，會需要更多台──考量其運算資源，該類任務就不會那麼費力，執行時間也更有效率。他補充指出：「你節省了許多時間，設計週期也會顯著縮短。」
獲得認可的卓越創新成果
Cadence的Sigrity X在首屆「EE Awards Asia-亞洲金選獎」同時獲得了台灣與亞洲產品獎的年度最佳EDA產品(Best EDA Product of the Year)殊榮。Sigrity X提供模擬速度和設計處理量高達10倍的效能，亦提供跨不同分析工作流程的無縫轉換，從而簡化詳細系統級SI/PI分析之設置時間的全新使用者經驗。
「這是產業界對我們創新成果的肯定，」Ben Gu表示：「我們真的非常自豪，特別是知道有許多競爭產品也獲得獎項提名，能在獎項中勝出無疑是很大的榮耀，也代表著我們客戶真的很喜愛我們的產品，因為他們慷慨地給與我們選票支持。我們相當感激。」
技術藍圖
Ben Gu指出：「透過Sigrity X的推出，我們擁有了強大且廣泛的產品陣容。我們將繼續強化SI/PI工具，以及熱模擬所需的FEA/CFD工具。Sigrity X工具已經問世，我們的首要任務是支援客戶從Sigrity升級到Sigrity X，也堅信Sigrity X會成為對客戶最有價值的工具，協助他們提升生產力。」
Gu總結表示，Cadence會持續對Sigrity X進行創新；「我們很樂意與客戶一起合作，了解它們最迫切的需求，並藉此持續推動該產品的演進。」
