通过HFSS 3D布局解决系统级芯片设计

这个复杂的PCB封装模型是在34小时内生成和解决的Ansys HFSS 3D布局．如果采用其他方法，则需要数周时间。

如今，半导体制造商面临着巨大的压力，他们需要设计出更强大的芯片和印刷电路板(pcb)，速度更快，同时减轻信号完整性问题，同时还要缩小外形尺寸。结果呢?随着制造商将越来越多的组件以越来越近的距离堆叠在一起，设计变得非常复杂。

但设计复杂性并不是唯一的问题。在不断增长的5G、自动驾驶汽车和物联网(IoT)市场中的应用，迫华体会官网app下载新浪使半制造商不仅要专注于创新，还要迅速推出他们的极限创新。目前全球汽车应用芯片的短缺只是半导体制造商面临的令人难以置信的苛刻和波动的市场环境的一个例子。另一个原因是三星最近宣布，由于芯片可用性问题，它可能需要推迟推出下一代Galaxy Note智能手机。

建模和仿真Ansys基于几十年来，帮助世界半导体领导者应对了一系列开发和推出挑战。自1990年以来，Ansys不断推出新的功能和特性，以预测和应对半导体客户的新挑战。因此，Ansys HFSS的新功能，以及云计算等通用技术的进步，支持客户按照需求的速度设计和推出更小、更强大、更创新的芯片，这并不奇怪。

在这些进步中，最主要的是HFSS中一个相对较新的功能，称为3D布局，它使工程师能够在系统级别快速准确地组装最复杂的设计。这是一个改变游戏规则的发展，可以帮助每个半制造商更有效地竞争并满足市场需求，而不会牺牲产品的可靠性或信心，因为系统模拟使用了黄金标准的HFSS求解器。

系统级仿真:从视觉到现实

过去，通过Ansys进行芯片设计是一个连续的、组件级的过程，受到仿真求解时间、几何网格划分能力、处理速度和其他技术考虑因素的限制。但是今天，这些限制已经被消除了，及时帮助半导体制造商通过将最复杂的芯片和电路板设计作为一个集成系统来解决，从而达到一个新的速度水平。

通过允许工程师对整个信号路径(包括集成电路(IC)封装+连接器+电路板)进行建模，Ansys HFSS 3D Layout不仅可以揭示组件级设计缺陷，还可以揭示任何系统级集成或耦合问题，例如组件之间的信号损耗。而不是采取“分而治之”的方法，即不同的工程团队使用各种工具以串行方式设计从IC到IC的信号路径的不同部分，半开发人员可以使用单一的工业标准解决方案一次组装完整的信号路径。

这种方法不仅具有更高的生产力和效率，因为它消除了交接，而且还使设计团队能够在非常早期的设计阶段识别系统级问题，此时处理这些问题的成本较低。此外，HFSS 3D布局支持设计自动化，利用现有的PCB产品设计，最大限度地减少返工和迭代。

HFSS 3D Layout节省的时间和成本令人印象深刻。如今，工程师们只需要34个小时来建模一个PCB设计，该设计包含8个两层倒装芯片BGA封装，安装在SODIMM板上，插入安装在主板上的连接器，具有64个网络和128个端口。使用顺序的、组件级的方法生成该模型需要花费数周的时间。

Ansys是如何实现这种革命性的速度和性能水平的?首先，Ansys已经采用了其网格划分能力，已经是黄金标准，并大大提高了他们快速轻松地对最复杂的几何包进行建模的能力。其次，Ansys求解器已经得到改进，可以在以前所需的一小部分时间内处理最复杂的电磁问题。最后，Ansys解决方案现在可以访问云计算资源，包括Ansys云它在微软Azure上运行，以增加可用的RAM和计算节点，以解决诸如芯片设计之类的大型数字问题。所有这些技术进步结合起来，为完整的3D系统级模型提供了业内最快、最准确的求解时间。

多物理场平台的附加价值

除了HFSS 3D Layout无与伦比的功率、速度、深度和广度外，Ansys还提供了业界唯一的多物理场PCB和芯片仿真综合仿真平台。多物理场仿真使半开发团队能够加速许多设计步骤，并在虚拟设计环境中作为一个集成系统在实际操作条件下测试硅芯片、封装和电路板的性能。

对于电子工程师来说，最大的物理挑战之一是如何管理由于许多组件堆积在一起而产生的热量积聚的自然趋势。除了热效应，半导体工程团队还必须考虑整体封装的结构要求，以及实际条件下的电磁信号和电源完整性。

Ansys提供了一个开放、可扩展和强大的平台，为多物理场和多尺度设计提供易于使用的开箱即用解决方案。Ansys平台可以轻松地与其他开发工具和数据源集成，创建一个“数字线程”，将孤立的开发团队联系起来，并支持真正的系统级协作。通过鼓励团队合作和支持知识共享，Ansys平台帮助全球半导体领导者实现创新并提高其首次通过系统的成功率。

抓住你今天的市场份额

虽然世界上的半导体巨头已经利用Ansys HFSS 3D Layout和Ansys多物理场平台来加速他们的设计工作，但许多中小型制造商尚未发现系统级建模的好处。

幸运的是，Ansys可以作为解决方案和专业知识的单一来源，让您的组织开始采用这种新的行业最佳实践。鉴于全球范围内芯片的日益短缺，现在是加速和改进您的开发工作的最佳时机。了解更多信息观看点播网络研讨会或参加在线培训。你也可以参观Ansys Simulation World 2021网站访问半导体行业及其他领域最新的仿真思想领导。