TSMC 擴大與 Ansys 合作，整合 AI 技術加速 3D-IC 設計

Ansys (Nasdaq: ANSS)和台積電擴大了合作範圍，以利用AI推動3D-IC設計，並開發新一代多重物理解決方案，用於更廣泛的先進半導體技術。

兩家公司共同開發了新的工作流程，以分析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半導體產品，用於高效能運算(HPC)、AI、資料中心連線和無線通訊至關重要。

若要建立最佳化熱和電氣效應(例如通道輪廓)的正確3D-IC設計，需要廣泛且耗時的設計流程。為了將這種限制降至最低，設計人員使用Ansys optiSLang 程序整合和最佳化軟體，透過自動化快速識別最佳設計組態。透過將用於設計分析和建模的optiSLang和Ansys RaptorX 矽優化EM求解器整合到早期設計過程中，該解決方案減少了EM模擬的數量，並演示了共同優化的通道設計。這種節省時間的方法可降低設計成本並加快上市時間。

此外，台積電、Ansys和Synopsys也持續進行長期合作，以確保為客戶提供最佳的技術解決方案。兩家公司共同開發了創新的AI輔助射頻移轉流程，將RaptorX EM建模引擎與optiSLang結合，讓客戶能夠自動將模擬電路從一個矽製程移轉到另一個矽製程。

Central Computer Processors CPU concept. 3d rendering,conceptual image.

隨著台積電不斷發展3D-IC封裝技術，熱和應力多重物理分析已成為確保先進多晶片製造可靠度的關鍵。為了滿足這種需求，台積電正在擴大與3D-IC的Ansys Redhawk-SC Electrothermal熱和多重物理簽核平台的合作，整合結構應力分析解決方案，以更好地支援共同客戶的需求。

台積電、Ansys和Synopsys已開發出有效的流程，以解決時序，熱和電源完整性之間的多重物理耦合挑戰。該流程，包括Synopsys的3DIC Compiler探索簽核平台，以及結合Ansys解決方案Redhawk-SC Electrothermal和Ansys RedHawk-SC的流程，可協助客戶減少設計挑戰，增強功率、效能和面積 (Power, Performance, and Area ；PPA)，並確保其設計的可靠度。

Ansys和台積電也繼續共同支援最新版本的3Dblox，著重於實作階層式支援，以解決3D-IC複雜度持續上升的問題。3Dblox的新功能提供模組性和彈性，協助3D-IC設計人員縮短設計實作和分析週期。

台積電的COUPE是一種3D-IC組件，可將電子晶片堆疊在光子晶片上，將光纖直接連接至電子系統。Ansys、Synopsys和台積電正攜手合作，共同打造COUPE設計解決方案，將各種物理功能連結在一起。創新的光學模擬流程整合了：

– Ansys Zemax OpticStudio和Ansys Lumerical FDTD，可模擬次波長尺度上的光子裝置和毫米尺度上的微透鏡
– Ansys RedHawk-SC和Ansys Totem，用於模擬電源分佈網路(power delivery network)和訊號網路追蹤，以確保電壓降保持在可接受的設計範圍內，訊號可以容許電控IC和積體光路之間的設計電流
– RaptorX用於在多晶片封裝中的高速傳輸線間的建模以準確捕捉高頻訊號行為
– RedHawk-SC Electrothermal用於模擬關鍵光子熱效應和裝置元件，以及整體3D堆疊熱完整性

台積電近期宣佈推出先進的全新矽製程A16，包括創新的背面電源觸點技術和背面供電。雖然這使其適用於AI和HPC應用，但散熱管理成為重要的可靠度考量。為了解決這個問題，台積電和Ansys正在合作，讓Redhawk-SC Electrothermal能夠提供準確的熱分析。此外，台積電與Ansys合作，透過RedHawk-SC和Totem實現電源完整性和可靠度技術。總體而言，這些解決方案將幫助設計人員提高性能，增強電源效率，並確保最佳可靠的設計。

台積電生態系統暨聯盟管理部主管Dan Kochpatcharin表示：「我們的先進製程和3DFabric技術使更強大、更節能的晶片來解決AI應用程式不斷增加的運算需求方面取得了巨大進展，但這也需要有深入瞭解複雜多重物理互動的設計工具。與我們的開放創新平台(OIP)生態系合作夥伴(如Ansys)合作，讓我們共同的客戶能夠可靠地存取廣泛且經過驗證的分析功能，以提供符合其業務需求的可靠解決方案。」

Ansys半導體、電子和光學事業部副總裁兼總經理John Lee表示：「就像半導體具有廣泛的應用範圍，Ansys多重物理平台也提供同樣廣泛的可靠技術解決方案。無論是熱、結構、電磁，還是不同物理的組合，我們都會努力確保我們的客戶擁有最強大的分析工具，以保持領先。與台積電和Synopsys的持續合作，證明我們瞭解客戶需求，以及精準，預測準確的模擬如何協助他們提供最強大的產品。」

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