Ansys-Microsoft解决方案实现整个芯片设计的电磁分析

随着无线连接的不断加速，对更小、更快、更节能的高性能电子产品的需求也在不断增加，包括手机、计算机和复杂的雷达系统。因此，随着性能期望的提高以满足消费者的期望，设备尺寸正在缩小。射频集成电路(rfic)是无线收发器向单一技术转变并最终实现片上系统解决方案的关键推动者。具体来说，rfic有助于将大多数电子元件集成到单个芯片中，从而支持更小、更节能的设计。

在这种环境下，制造商正在努力跟上。这是因为rfic在高频率下工作，因此它们需要在数字和模拟块之间进行精确的噪声隔离。如果没有完善的测试策略，芯片分析对电子制造商来说可能是一个挑战。Ansys最近与微软(Microsoft)合作，通过准确、成功地模拟金属的电学特性，改变了这种说法完整的RFIC设计可以帮助工程师满足这些更复杂的芯片设计的严格性能要求。

在最近的一次采访中微软Azure全球解决方案半导体/EDA/CAE主管Andy Chan表示:“RF设计人员可以使用这个新工具，它将帮助他们跟上市场需求的创新步伐。”

这一发展究竟有多重要?以前，由于计算复杂性和网格限制，工程师只有两种模拟选择-要么使用具有中等精度的工具模拟整个IC，要么以更高的精度模拟部分IC。根据不同的方法，他们只能在设计过程的早期或后期，分别在低频或高频应用中验证电磁活动。

Ansys HFSS + Ansys Cloud Direct on Microsoft Azure =完整的RFIC分析

使用Ansys基于布局自动集成电路特定网格Ansys Cloud Direct在Microsoft Azure上，工程师可以在30小时内完全解决整个RFIC (5.5 x 5.5 mm)在5 GHz下的自适应融合网格(15次)。该模型有64个端口分布在整个IC上。这是利用704个计算核心(英特尔)完成的^®至强^®白金8168,Azure“HC44”VM)，初始网格求解时间为1小时55分钟，最终网格大小为23.5 M四面体和93 M未知数。最终网格点求解时间(自适应通过15次后求解5 GHz频率点)为2小时19分钟，总自适应网格时间为29小时47分钟。

该团队利用具有100gb /秒EDR InfiniBand的HC44虚拟机的超级计算能力，以及Azure独特的h系列虚拟机InfiniBand结构，在HFSS中托管工作负载。Azure InfiniBand fabric技术基于无阻塞的脂肪树，具有低直径设计，以实现一致的低延迟。与SR-IOV (Single-Root I/O Virtualization)一起，它使Ansys能够使用标准的Mellanox OFED驱动程序，就像在裸机HPC集群上一样。

为了成功地分析整个芯片，首先需要HFSS中先进的网格划分和几何准备能力，使软件中的自适应网格算法能够有效地处理IC中的分层3D芯片结构-从而产生准确捕获相关物理的最终网格。从那里，问题在云上得到解决，使团队能够在16个HC计算节点上利用所有所需的RAM。Ansys Cloud Direct研发团队还与微软Azure工程师合作，以确保客户能够以强大且用户友好的方式访问所有这些计算能力。

芯片发展的巨大推动力

使用Ansys Cloud Direct的简单GUI，各种规模的公司都可以根据需要访问类似超级计算的功能，而不管他们选择的机器和地区-英特尔的性能提升^®至强^®Azure hc系列机器上的AVX512白金8168 CPU。在这种环境下，用户受益于大多数Ansys求解器的按需访问，包括:HFSS，Ansys麦克斯韦，Ansys SIwave,Ansys机械，Ansys流利，Ansys LS-DYNA，Ansys的发现等等。

再一次，这里的大新闻是HFSS网格的进步，加上Azure的云计算，使得分析全波电磁活动并提取耦合模型成为可能对于整个射频ic。对于制造商来说，这可能意味着避免可能造成数百万美元损失的重大错误、问题或产品延迟。现在，该解决方案使工程师能够使用最高级精度工具模拟完整的RFIC。

如果您想了解更多有关Ansys-Microsoft全ic仿真解决方案如何帮助公司更快地评估整个芯片设计的信息，请务必访问观看采访全文微软Azure全球解决方案半导体/EDA/CAE总监Andy Chan和微软半导体全球黑带Jonathan Austin。