全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)朝向兩大方向前進(jìn)，其一為依循摩爾定律2D先進(jìn)制程持續(xù)微縮，如臺(tái)積電5納米制程量產(chǎn)在即，3納米甚至2納米、1納米也都在龍頭大廠戰(zhàn)略之中。另一方面，半導(dǎo)體業(yè)界坦言，隨著摩爾定律勢(shì)必面臨物理極限，以先進(jìn)封裝如2.5D、三維單晶堆棧（3D monolithic stacking） 技術(shù)“替摩爾定律延壽”，成為一線半導(dǎo)體企業(yè)如臺(tái)積電、三星、英特爾（Intel） 等巨人致力發(fā)展的重點(diǎn)。

以異質(zhì)集成為依歸，把不同芯片制程節(jié)點(diǎn)的多種芯片集成于同一封裝之中，將成為未來(lái)5G、AI、高效運(yùn)算（HPC） 芯片重要趨勢(shì)，囊括PCB、封裝、IC，以及多種物理特性“系統(tǒng)級(jí)分析”的EDA工具自然成為關(guān)鍵。

電、磁、光、力、熱協(xié)同發(fā)展，Cadence系統(tǒng)分析成明確主軸

誠(chéng)如EDA Tool龍頭益華計(jì)算機(jī)（Cadence）系統(tǒng)分析業(yè)務(wù)單位總經(jīng)理Ben Gu提出，Cadence過(guò)去幾年之中一直尋找新的增長(zhǎng)方向，2018年5月成立的多物理場(chǎng)（Multi-physics） 新業(yè)務(wù)部，將是從以往的邏輯、模擬部門(mén)仿真軟件基礎(chǔ)上，再鎖定電、磁、光、力、熱的五大方向，創(chuàng)建扎實(shí)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

Ben Gu指出，全球半導(dǎo)體大廠希望在EDA部分，能有一個(gè)完整環(huán)境協(xié)助企業(yè)分析、設(shè)計(jì)，3D IC無(wú)疑是未來(lái)趨勢(shì)。隨著如臺(tái)積電、英特爾等企業(yè)提出的小芯片（Chiplet） 等異質(zhì)集成策略，一個(gè)封裝中將有多個(gè)Die，這將需要系統(tǒng)級(jí)的完整分析與3D仿真，避免將整體系統(tǒng)分割成不同區(qū)塊造成不夠精確的問(wèn)題。

Ben Gu強(qiáng)調(diào)，EDA是整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展助力，摩爾定律持續(xù)發(fā)展，但估計(jì)到了2納米、1納米之后，速度恐怕會(huì)趨緩，而Cadence看到的是“超越摩爾定律”的新趨勢(shì)。也因此，芯片封裝、PCB、設(shè)計(jì)，一直到系統(tǒng)分析的EDA Tool，都會(huì)越來(lái)越具關(guān)鍵性。就以5G毫米波（mmWave） 高頻段芯片設(shè)計(jì)為例，毫米波信號(hào)本就不易偵測(cè)，傳統(tǒng)2D仿真的精準(zhǔn)度流失非常快，需要高精確度的3D電磁仿真分析輔助，加速客戶量產(chǎn)導(dǎo)入商品的時(shí)間，基于上述的需求，在5G手機(jī)用系統(tǒng)單芯片（SoC） 發(fā)展非常積極的IC設(shè)計(jì)公司一直在尋找革命性的EDA Tool，Cadence Clarity的推出，正好符合他們的需求。

傳統(tǒng)的EDA Tool是Cadence的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，我們更希望把這些在輔助SoC設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)、仿真數(shù)據(jù)擴(kuò)展到新的系統(tǒng)分析領(lǐng)域，更進(jìn)一步到機(jī)器學(xué)習(xí)階段，幫助客戶解決系統(tǒng)仿真的痛點(diǎn)，也因此，Cadence可以進(jìn)一步掌握到系統(tǒng)廠客戶。

據(jù)了解，Cadence目前已經(jīng)與大陸一線NB系統(tǒng)大廠合作，國(guó)際客戶包括Socionext等，在測(cè)試領(lǐng)域，美系測(cè)試設(shè)備龍頭泰瑞達(dá) （Teradyne） 更是公開(kāi)了與Cadence的合作實(shí)例。

5G、AI、HPC時(shí)代加速客戶產(chǎn)品上市時(shí)間成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)鍵

過(guò)去1年半以來(lái)，Cadence致力于提升研發(fā)動(dòng)能，針對(duì)系統(tǒng)端應(yīng)用開(kāi)發(fā)的新方向，目前Cadence發(fā)布了兩大新產(chǎn)品，包括電磁領(lǐng)域的Clarity 3D求解器，以及熱傳學(xué)領(lǐng)域的Celsius。

Clarity 3D求解器是為Cadence首發(fā)的3D電磁仿真系統(tǒng)分析工具，可與Cadence既有的仿真工具Sigrity結(jié)合，以其Mesh Technology與Matrix Solver協(xié)同實(shí)現(xiàn)平行運(yùn)算，讓仿真時(shí)硬件配置與運(yùn)算成本降低，并且提供云計(jì)算計(jì)算資源輔助，仿真運(yùn)算速度將可增加10倍以上。Clarity 3D將協(xié)助客戶解決包括5G、HPC、AIoT、甚至包括車(chē)用電子的電磁挑戰(zhàn)，其高精度模型可使用于如信號(hào)完整性（SI）、電源完整性（PI）、電磁兼容性（EMC ） 等分析。

而隨著2.5/3D IC芯片堆棧的先進(jìn)封裝技術(shù)成為大型HPC芯片重要趨勢(shì)，散熱設(shè)計(jì)自然是半導(dǎo)體企業(yè)所看重的系統(tǒng)分析關(guān)鍵，需考量的系統(tǒng)范圍包含IC內(nèi)部納米/微米尺度，一路延伸至封裝，乃至厘米等級(jí)的PCB與機(jī)箱的散熱仿真，這些以往因尺度差異過(guò)大，而傳統(tǒng)計(jì)算流體力學(xué)熱傳分析工具所難以觸及的領(lǐng)域，就是Cadence的Celsius熱傳仿真解決方案所要著墨的地方。

不管是半導(dǎo)體或是系統(tǒng)廠，散熱問(wèn)題將是5G、AI時(shí)代關(guān)鍵，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的產(chǎn)業(yè)局勢(shì)下，來(lái)自散熱設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)將影響產(chǎn)品量產(chǎn)上市進(jìn)程。隨著輕薄短小、高算力、長(zhǎng)時(shí)待機(jī)、高功率密度的需求未曾停歇，熱暫態(tài)分析必須與傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析同時(shí)布局，這也就是Cadence以多物理場(chǎng)技術(shù)構(gòu)建“完整系統(tǒng)分析”，并集成成單一工具的取徑。

事實(shí)上，散熱問(wèn)題以往一度在芯片設(shè)計(jì)、封裝被忽略，但隨著先進(jìn)封裝技術(shù)的進(jìn)展，過(guò)去幾年來(lái)客戶的熱仿真需求日益提升。同質(zhì)或異質(zhì)芯片堆棧在同一封裝已經(jīng)是龍頭企業(yè)共同看好的方向，包括如臺(tái)積電的CoWoS、InFO、更新的SoIC制程、英特爾的Forevos等，甚至是在基板封裝技術(shù)深耕的日月光投控等，都持續(xù)往系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）的概念靠攏，熱能從芯片、封裝、PCB板散出之后如何進(jìn)行交換，這些也都是系統(tǒng)問(wèn)題。

Cadence攜手半導(dǎo)體、系統(tǒng)廠，系統(tǒng)級(jí)分析技術(shù)后起直追

Cadence不管是在電磁領(lǐng)域的Clarity 3D求解器或是Celsius熱學(xué)求解器，都可以與其既有電源領(lǐng)域的Voltus IC、PCB/封裝用Sigrity等技術(shù)混搭使用，“電熱共同仿真系統(tǒng)分析”將是Cadence爭(zhēng)取市場(chǎng)占有率，協(xié)助客戶發(fā)展5G、AI、車(chē)用電子的重點(diǎn)。

據(jù)了解，電磁3D求解器新產(chǎn)品，已有5~6家客戶導(dǎo)入，預(yù)計(jì)2019年底客戶數(shù)量將增至20家，更有50家潛力客戶商談中，包括了邏輯IC設(shè)計(jì)、內(nèi)存、系統(tǒng)廠都在列。熱仿真新產(chǎn)品，已有5家以上客戶實(shí)際導(dǎo)入，20多家潛在客戶。

隨著半導(dǎo)體、系統(tǒng)廠對(duì)于“系統(tǒng)分析”工具的渴求，EDA Tool企業(yè)自然也必須從IC、PCB、封裝以及各類(lèi)基礎(chǔ)科學(xué)角度出發(fā)，以迎接5G、AIoT、HPC、車(chē)用電子等市場(chǎng)主流趨勢(shì)，Cadence將持續(xù)致力于解決競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手無(wú)法解決的問(wèn)題，在仿真成本、效率上，進(jìn)一步協(xié)助客戶加速產(chǎn)品上市時(shí)間。