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La convergence des moteurs MEF (FEM en anglais) et MFN (CFD en anglais) permet de relever les défis d’intégrité thermique de la puce au boîtier, puis en passant à la carte électronique afin de conclure par l’ensemble du système.

Conçue pour une exécution massivement parallèle, la plateforme Celsius Studio assure des performances jusqu’à 10 fois supérieures par rapport aux solutions précédentes.

Cadence Design Systems, Inc. annonce sous la référence Cadence® Celsius™ Studio la première solution complète de conception et d’analyse thermique de systèmes électroniques assistée par l’intelligence artificielle. Cette plateforme permet de gérer l’analyse thermique et le stress thermique des circuits intégrés en 2,5D et 3D, ainsi que des boîtiers pour circuits intégrés, en plus du refroidissement de l’électronique des circuits imprimés et des ensembles électroniques complets. Contrairement aux offres actuellement disponibles qui sont essentiellement composées d’outils hétéroclites, Celsius Studio se démarque par une approche radicalement nouvelle sous la forme d’une plateforme unifiée qui permet aux ingénieurs électriques, mécaniques et thermiques de concevoir, d’analyser et d’optimiser simultanément la performance de leurs produits sans simplification, manipulation et/ou conversion de la géométrie.

Avec la plateforme Celsius Studio, Cadence lance sur le marché une nouvelle solution d’intégrité thermique à l’échelle du système en fédérant au sein d’une seule et unique offre homogène les tâches de co-simulation électrothermique, de refroidissement électronique et de stress thermique. Suite à l’acquisition de Future Facilities par Cadence en 2022, la meilleure technologie de refroidissement de l’électronique est désormais accessible aux ingénieurs électroniciens et mécaniciens. De plus, la possibilité d’utiliser Celsius Studio pour procéder à l’analyse multiphysique au cours de la phase de conception permet aux ingénieurs d’identifier les problèmes d’intégrité thermique en amont du processus de conception. Cela permet également d’exploiter efficacement l’optimisation apportée par l’IA générative et les nouveaux algorithmes de modélisation en vue d’identifier les conceptions thermiques idéales.

Il en résulte un processus qui améliore la collaboration, réduit les itérations de conception et permet de mieux planifier les projets de conception, ce qui réduit les délais traitement et de mise sur le marché.

Principaux avantages de la plateforme Celsius Studio

 Unification des outils de CAO électronique et mécanique : Assure l’intégration des fichiers de conception sans simplification, ainsi que les processus en vue d’accélérer et d’optimiser les tâches d’analyse au cours de la phase de conception.

 Optimisation de la conception assistée par l’IA : L’intégration de la technologie d’IA Optimality™ Intelligent System Explorer à la plateforme Celsius Studio permet d’explorer les pistes de conception avec efficacité et rapidité puis de converger vers la solution optimale.

 Analyse « in-design » des boîtiers de circuits intégrés 2,5D et 3D : La plateforme délivre une capacité d’analyse sans précédent pour les boîtiers de circuits intégrés 2,5D et 3D sans simplification ni perte de précision.

 Modélisation micro-macro : La première solution capable de modéliser des structures si petites qu’un circuit intégré et sa distribution d’énergie, et si grandes que le châssis où sont fixés les circuits imprimés.

 Simulation à grande échelle : La plateforme Celsius Studio simule avec précision des systèmes de grandes dimensions avec une granularité détaillée pour tout objet tel que : un circuit intégré, un boîtier, une carte électronique, un ventilateur, un capot etc.

 Analyses en plusieurs étapes : Permet aux concepteurs de lancer des analyses sur le processus d’assemblage en plusieurs étapes, ainsi que de résoudre les problèmes de déformation des puces 3D associés aux empilements de plusieurs puces sur un seul boîtier.

 Analyses thermiques au niveau système : Combine la méthode des éléments finis (MEF) et de simulation de dynamique des fluides (MFN) pour procéder à l’analyse thermique de l’ensemble du système : de la puce au boîtier, puis la carte et le système final.

 Intégration : Intégré aux plateformes d’implémentation de Cadence, notamment Virtuoso® Layout Suite, Allegro® X Design Platform, Innovus™ Implementation System, Optimality Intelligent System Explorer et AWR Design Environment®.

« La solution Celsius Studio marque une étape décisive dans l’expansion de la présence de Cadence sur le marché de l’analyse au niveau système. Cette dernière propose la première plateforme assistée par l’IA conçue non seulement pour l’analyse thermique des puces, des boîtiers et des cartes électroniques. Mais également l’analyse du refroidissement de l’électronique et des contraintes thermiques. Ce sont deux critères essentiels pour la conception de boîtiers avancés de nouvelle génération, y compris des chiplets et des puces 3D », a déclaré Ben Gu, corporate vice-president de Cadence en charge de la R&D pour l’analyse système multiphysique. « Son intégration à nos puissantes plateformes d’implémentation permet aux clients de Cadence de procéder à l’analyse multiphysique de leurs puces, boîtiers et cartes électroniques jusqu’aux systèmes complets lors du processus de conception. »

Ce qu’en pensent les clients

WooPoung Kim, directeur Advanced Packaging, Samsung Device Solutions Research America : « La plateforme Celsius Studio permet aux ingénieurs de Samsung Semiconductor d’accéder à des informations concernant les analyses et le design dès les premières étapes du cycle de conception. Cela simplifie la génération de simulations thermiques précises et rapides sur les boîtiers de puces 3D et 2,5D. Notre collaboration avec Cadence a amélioré notre développement de produit de 30%, en optimisant le processus de conception des boîtiers et en raccourcissant les délais de réalisation ».

Michael Litchfield, directeur technique en charge de la conception des circuits intégrés monolithiques hyperfréquence chez BAE Systems : « L’intégration de Celsius Studio au logiciel de conception de circuits intégrés AWR Microwave Office de Cadence, à l’aide du kit de développement de produits en nitrure de gallium (GaN) personnalisé de BAE Systems assure une analyse thermique rapide et précise d’un bout à l’autre du cycle de conception de circuits intégrés monolithiques hyperfréquence (MMIC). Cela se traduit par une meilleure réussite de la conception en première passe et une amélioration significative des performances RF et thermiques des amplificateurs de puissance »

Jeff Cain, vice-président Engineering de Chipletz : « Celsius Studio permet à notre équipe de conception de travailler en utilisant des informations détaillées dès le début du cycle de conception, afin d’identifier et de résoudre les problèmes thermiques avant que la conception soit totalement engagée. Grâce au raccourcissement des délais d’exécution, l’équipe d’ingénieurs de Chipletz peut effectuer efficacement des simulations thermiques détaillées pour les boîtiers de puces 3D et 2.5D, et ce dès le début du développement de ces projets d’une grande complexité. »

https://www.cadence.com/