賓州匹茲堡，2024 年 9 月 25 日 – Ansys（納斯達克股票代碼：ANSS）和台積電擴大了合作，利用人工智慧推進3D-IC 設計，並為更廣泛的先進半導體技術開發下一代多物理場解決方案。兩家公司共同開發了新的工作流程來分析 3D-IC、光子、電磁 (EM) 和射頻 (RF) 設計，同時實現更高的生產力。這些功能對於打造世界領先的高效能運算 (HPC)、人工智慧、資料中心連接和無線電信半導體產品至關重要。
透過人工智慧提高生產力
創建正確的 3D-IC 設計來優化熱效應和電效應（例如通道輪廓）需要大量且耗時的設計流程。為了最大限度地減少這種限制，設計人員使用Ansys optiSLang®流程整合和最佳化軟體，透過自動化快速識別最佳設計配置。透過將 optiSLang 和Ansys RaptorX™矽優化 EM 求解器整合到設計流程中，以進行設計分析和建模，該解決方案減少了 EM 模擬的數量，並展示了協同優化的通道設計。節省的時間可以降低設計成本並加快上市時間。
此外，台積電、Ansys 和 Synopsys 繼續保持長期合作，確保為客戶提供最佳技術解決方案。兩家公司共同開發了一種創新的人工智慧輔助射頻遷移流程，將 RaptorX EM 建模引擎與 optiSLang 結合，使客戶能夠自動將類比電路從一種矽製程遷移到另一種矽製程。
與台積電合作整合AI技術加速3D-IC設計
可靠度多物理場分析
隨著台積電不斷推進 3D-IC 封裝技術，熱和應力多物理場分析對於確保先進多晶片製造的可靠性變得至關重要。為了滿足這一需求，台積電正在擴大與Ansys RedHawk-SC Electro Thermal™ 3D-IC 熱和多物理場簽核平台的合作，納入機械應力分析解決方案，以更好地支持共同客戶的需求。
TSMC、Ansys 和 Synopsys 開發了一種高效流程來解決時序、熱和電源完整性之間的多實體場耦合挑戰。流程包括 Synopsys 的 3DIC Compiler™ 探索到簽核平台與 Ansys 解決方案 RedHawk-SC Electro Thermal 和Ansys RedHawk-SC™相結合，可幫助客戶減少設計挑戰，增強功耗、性能和麵積(PPA)，並確保他們的設計的可靠性。
Ansys 和台積電也繼續共同支援最新版本的 3Dblox，重點是實施分層支持，以應對 3D-IC 複雜性不斷上升的問題。 3Dblox 的新功能提供了模組化和靈活性，可協助 3D-IC 設計人員縮短設計實作和分析週期。
COUPE 解決方案支持
台積電的 COUPE 是一種 3D-IC 組件，它將電子晶片堆疊在光子晶片之上，將光纖直接連接到電子系統。 Ansys、Synopsys 和 TSMC 正在共同打造可連結廣泛物理功能的 COUPE 設計解決方案。創新的光學模擬流程整合了：
● Ansys Zemax OpticStudio®和Ansys Lumerical™ FDTD可模擬亞波長尺度的光子元件和毫米尺度的微透鏡
● Ansys RedHawk-SC 和Ansys Totem™用於模擬供電網路和訊號網路跟踪，以確保電壓降保持在可接受的設計裕度內，並且訊號可以承受電氣控制 IC 和光子 IC 之間的設計電流
● RaptorX 用於對多晶片封裝中的高速晶片間連接進行建模，以準確捕捉高頻訊號行為，以及
● RedHawk-SC 電熱用於模擬關鍵光子熱和裝置組件以及整體 3D 堆疊熱完整性
A16啟用
台積電最近宣布推出先進的新型矽製程 A16，其中包括創新的背面電源接觸技術和背面電力傳輸。雖然這使其適合人工智慧和高效能運算應用，但熱管理成為一個重要的可靠性考量。為了解決這個問題，TSMC 和 Ansys 正在合作，使 RedHawk-SC Electro Thermal 能夠提供準確的熱分析。此外，台積電還與 Ansys 合作，透過 Redhawk-SC 和 Totem 實現電源完整性和可靠性技術。總體而言，這些解決方案將有助於設計人員提高效能、提高電源效率並確保最佳且可靠的設計。
「我們的先進製程和3DFabric 技術在實現更強大、更節能的晶片來滿足人工智慧應用不斷增長的運算需求方面取得了巨大進步，但這也需要對複雜的多物理場相互作用有深入了解的設計工具， 」台積電生態系統與聯盟管理部負責人 Dan Kochpatcharin 說。 “與 Ansys 等開放創新平台 (OIP) 生態系統合作夥伴的合作，使我們共同的客戶能夠可靠地訪問廣泛的經過驗證的分析功能，從而為他們的業務需求提供可靠的解決方案。”
Ansys 半導體、電子和光學業務部副總裁兼總經理 John Lee 表示：“正如半導體具有廣泛的應用一樣，Ansys 多物理場平台也提供了同樣廣泛的可靠技術解決方案。” 「無論是熱、機械、電磁還是不同物理的組合，我們都努力確保我們的客戶配備最強大的分析工具，以保持領先地位。與台積電和新思科技的持續合作證明了我們了解客戶需求以及準確、預測準確的模擬如何幫助他們提供最強大的產品。