23—Clarity 3D Solver

最新推荐文章于 2025-04-30 18:05:11 发布

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Clarity 3D Solver

1. 介绍

Cadence Clarity 3D Solver是一款3D全波电磁（EM）仿真软件工具，用于设计PCB、IC封装和IC系统（SolC）设计之间的关键互连。在设计用于5G、汽车、高性能计算（HPC）和机器学习应用的系统时，Clarity 3D Solver的仿真精度可达到黄金标准，其突破性EM仿真技术可解决最复杂的电磁（EM）挑战，能够顺利完成验收并成功将系统投入生产过程。

2. 产品特征

Cadence业内领先的分布式多处理技术使Clarity 3D Solver能够提供近乎无限的处理能力和至少10倍以上的求解速度，利用云和本地分布式计算，可以高效地解决更庞大、更复杂的结构问题。该产品可创建高精度S参数模型，用于信号完整性（SI）、电源完整性（PI）和电磁兼容性（EMC）分析，即使在112Gbps+的数据传输速度下，也可实现仿真结果与实验室测量结果的高度吻合。Clarity 3D Solver可以实现真正完整的3D 结构，而无需人工缩小待建模结构的尺寸。

2.1 通过并行化节省设计时间

以往情况下大型结构往往被人工切割成较小的结构，以利用最大、最强的计算资源进行分析。Clarity 3D Solver使这一麻烦不复存在。采用了全新设计，通过并行化解决3D结构所需的矩阵计算，从而充分利用多核计算资源。这些任务可以在一台计算机的内核或多台计算机上并行处理，将解决复杂结构的时间缩短了10倍甚至更多。

业内领先的并行化技术可确保网格划分和频率扫描在尽可能多的计算机、计算机配置和内核上进行分区和并行化。解决问题的速度随着计算机内核数量的增加而提升。如果用户可以将计算机内核数量增加一倍，那么求解速度也将近乎翻倍。

图 1 Cianity3D Solver仅用半天即可对整个封装PDN进行建模

而传统的3D求解器则需耗时几天

2.2 利用云基础架构降低3D结构成本

使用基于网络的云服务器来解决3D结构，可作为购买计算硬件的替代方案。无需使用成本昂贵的大型服务器，设计人员可使用Clarity 3D Solver选择成本较低的云计算资源，同时仍然保持最高的设计性能。解决3D结构时，这种灵活性可以大大节省云计算成本。

图 2 快速有效地进行自适应网格划分确保在较大频率范围内进行精确建模

2.3 完整的设计和分析流程

Clarity 3D Solver是高端电子产品设计团队所需的智能系统设计（Intelligent System Design）方案中的关键组成。借助Cadence完整的设计和分析流程，将能够创建可靠且具有竞争力的产品、在预算内按时交付、增加市场份额。

3. 产品优势

避免昂贵的设计费用、工程延误、产品迭代和现场故障
准确预测实验室产品性能，避免在设计后期的迭代返工
提高设计和分析团队之间的沟通效率为芯片、封装和PCB提供集成模型提取功能
通过复杂的3D结构建模加速产品开发，提供接近线性的可扩展性，提高速度并减少内存
通过快速准确的互连提取提高产品可靠性
在设计周期中尽早发现问题，避免重新设计
使用Cadence Sigrity 3D Workbench的参数化和用户定义的方程表达式进行what-if分析，从而改善产品设计，轻松编辑、修改和优化机械结构

4. 产品功能

4.1 可用性增强

为待解决结构自动匹配可用的计算资源，3D专家和非3D专家均可及时获得准确的结果。

4.2 突破性并行化

在为3D仿真所需的计算机配置编制预算时，工程经理将拥有更大的灵活性。

图 3 为包括所有折叠和折弯在内的刚柔设计建模

4.3 灵活性

任何工程师均可使用桌面、本地或云HPC资源进行真正的整体的3D分析。

4.4 资源利用最大化

在只有少量内核可用的情况下，可避免因计算机资源被耗尽而提前终止设计。

4.5 适用于所有设计平台的用户

从所有标准芯片、IC封装和PCB平台轻松读取设计数据。

图 4 信号跨多个封装并和PCB一起进行建模，

传统的EM求解器无法解决如此大的模型问题

4.6 集成的3D解决方案

轻松地与Cadence的Allegro Package Designer Plus、SiP Layout Option、Virtuoso和Allegro平台集成，在分析工具中进行优化后，无需重新绘制即可在设计工具中使用。

4.7 为EM接口建模

将机械结构（例如线缆和连接器）与其系统设计相结合，并以单一模型方式对EM接口进行建模。

4.8 Sigrity 3D workbench

包含3D机械CADGUI，用于创建、编辑和导入3D实体模型以进行电气分析。可以从ACIS、IGES和STEP等常用MCAD格式以及Cadence Allegro和Sigrity格式中获取设计数据。通过参数化和方程式表达式可以轻松创建3D组件，以实现建模灵活性和仿真优化。使用3D Workbench的模型清理功能可快速修复3DCAD几何问题和未对准错误。借助先进的自适应网格划分算法，可以自动为小型复杂3D组件到带有外壳的大型复杂电子系统生成精确的网格。