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同時，采用FLOTHERM軟件建立熱仿真模型，通過熱仿真軟件進行熱仿真迭代分析，優化的散熱設計方案，確定板卡模塊在典型功耗和最大功耗工況下的強迫風冷環境的風速要求，對同類型的高熱密度板卡模塊散熱設計具有較強的參考意義。

電氣化和自動駕駛的轉變趨勢，對原始設備制造商（OEM）提出了更多的要求，以平衡功耗與車輛性能，而這就需要更快的數據傳輸速率、高速數字接口和新一代存儲器。這就是DDR5的用武之地，它是一種功耗更低、支持更高數據速率的同步動態隨機存取存儲器。DDR5能夠提升新一代移動應用程序和其它汽車應用程序（Apps）的性能和效率，從而顯著改進5G、人工智能（AI）以及攝像頭和顯示技術。

借助Ansys Mechanical結構仿真軟件、Fluent軟件和Thermal Desktop軟件等仿真解決方案， 工程師能夠探索對整個AI數據中心進行功耗優化可能的方案。芯片級的不同熱管理仿真（左），液冷與風冷服務器機房的熱管理仿真（右）數字孿生助力打造數據中心的未來沒有哪家制造商或設計人員能夠獨立創建出優化AI數據中心所需的全部組件。

3 熱仿真方案產品的結構如圖2所示，產品外形尺寸為=長×寬×高=24mm×22 mm×10 mm (本體尺寸)。產品內部為上、下二層電路結構，將功耗小的器件布設于第一層電路，將功耗大的器件布設于第二層電路。圖2 產品結構圖 產品表面散熱功率密度約為0.06W/cm2,結合用戶實際使用條件，采用自然散熱的熱設計。

解決方案針對上述人工智能芯片在功耗、噪聲及可靠性方面的挑戰，采取有效的應對方法可以幫助設計者規避潛在的設計風險。Ansys可提供業界最全面的功耗、電源完整性、信號完整性及可靠性仿真解決方案。

仿真評估重點在于大功耗器件的散熱特性測試或仿真；依據功耗元器件總體結構合理布置方案；整機熱設計方案的仿真評估。俞老師同樣展示了封閉空間風冷逆變器熱設計、控制器熱設計、車載水冷OBC、多板卡集中布置機箱的風道評估等客戶案例。本次分享會在參會來賓和分享專家的熱情交流中圓滿結束，更多精彩活動正在籌備中，歡迎關注我們官網、官微的信息發布。

（2）Ansys解決方案 針對數字芯片電路進行功耗分析以及功耗的優化，幫助用戶在設計前期預測功耗問題，降低成本，減少設計周期； 對芯片的layout版圖進行整體的仿真驗證，得到整個芯片的功耗和電源噪聲結果； Ansys優勢在于大capacity，能夠計算傳統spice仿真解決不了的全芯片級仿真問題。

雖然法雷奧已經提供了一系列電子驅動系統，但他們最近專注于低功耗應用解決方案，打算開發一種適用于多種應用的產品，以開拓更廣闊的市場。Jér?me表示：“為了跟上行業驚人的發展速度，我們需要仿真工具來縮短產品設計周期，以便我們能夠擴大我們提供的產品范圍。因此，我們使用Romax軟件和服務，從架構和布局設計、概念設計以及詳細設計對齒輪和電機進行仿真。

并且2.5D/3D芯片目前的主要應用場景包括人工智能/網絡通信等，其典型功耗可能高達300W，所以在實際工作過程中，功耗及散熱問題，以及熱應力形變等問題非常突出，設計面臨的挑戰包括，如何有效的優化芯片功耗，保證信號通道的傳輸速率，保證系統散熱能力，確保熱/結構可靠性能力，如何通過仿真手段在初期對設計方案進行篩選和優化，尤其是針對2.5D/3D芯片封裝的仿真方法和流程，也是目前業界的研究熱點，內容包括

，可實現對其最新的3D-IC WoW堆疊技術進行仿真，這將有助于提高邊緣AI、圖形處理和無線通信系統的功耗、效率和性能。

3D-IC復雜的幾何結構使PI/SI分析更加困難，而且功耗與溫度之間存在耦合關系：不同模塊功耗不同，產生局部溫度差異，反過來又影響電路的電氣行為。設計人員需要綜合考慮這些多物理場效應，才能優化系統的電源完整性。仿真工具：應對挑戰的關鍵面對上述多物理場挑戰，傳統的設計方法已力不從心，必須借助先進的仿真工具進行預測和驗證。

RTL 功耗分析：這一步可以放在實現端做也可以放在實現之前做。分析過程相對簡單：讀入RTL，SDC，仿真激勵，通過計算分析平均功耗跟瞬時功耗，找出設計中的“功耗缺陷”，指導Designer進行功耗優化。主流工具有：Joules，Spyglass，PowerArtist。

熱設計技術 電子設備的熱設計是根據電子元器件的功耗、溫度特性和應用場景，利用熱傳遞技術和相應的結構設備，使元器件的工作溫度不超過其正常工作溫度的要求范圍，同時滿足散熱路徑上部件的可靠性要求。通常熱設計需要借助熱測試技術獲得關鍵傳熱性能參數，仿真技術能夠對熱設計進行評估與優化。

? 多物理場與AI融合：熱-流-電多場耦合能力覆蓋芯片功耗-散熱閉環仿真，內置LSTM神經網絡可推薦初始參數，使收斂速度提升40%，同時支持相變傳熱、瞬態響應等復雜物理現象模擬。? 跨工具協同能力：與一維CFD軟件Flowmaster深度聯動，實現部件級（3D）與系統級（1D）仿真互補，為電池熱管理、HVAC等復雜系統提供全流程解決方案。

領先的飛機制造商Airbus Helicopters集成了Ansys仿真解決方案，以提升飛行員的可視性和駕駛艙顯示器性能，同時通過實施虛擬測試和虛擬原型制作來降低功耗、減少材料浪費以及相關成本。通過應用Ansys Speos光學系統設計軟件提供的關鍵信息，Airbus公司可改進并簡化駕駛艙設計，同時以高效率和預測準確性滿足航空監管標準。

2、對于PCB元器件的布置，盡量讓主要大功耗元器件分散，熱敏感器件盡量遠離或者靠邊，元器件的擺放位置可以通過熱仿真找到最佳的位置，來保證最低的溫度分布。之后硬件工程師根據建議進行器件的初步擺放，結構工程師對主要芯片添加散熱凸臺。3、當初步結構敲定后，就可以對整個“BOX“進行系統性散熱仿真，因為我們關注的是芯片的結溫，所以對于器件仿真還是可以用雙熱阻處理，并且PCB導入后期的詳細布線信息。

圖1 雷達陣面熱仿真模型布置圖 2.2 熱仿真結果分析 對模型進行三維散熱效能仿真建模，其仿真條件：介質為65#防凍液，介質溫度=35℃，環境溫度=55℃，總功耗為15KW，系統總流量為2.048m3/h。

通過將GF Fotonix與Ansys行業領先的仿真解決方案相結合，我們正在將光子芯片設計提升到了新的水平，憑借對Verilog-A仿真和流程化定制設計的支持，設計人員能夠通過更強大的建模功能來滿足他們對性能、功耗和密度的要求。”

案例2：5G風冷系統仿真設計挑戰系統散熱：整機功耗高，功率密度大，單板種類多、級聯加熱芯片散熱：單芯片功耗大，芯片殼溫規格低，散熱器結構復雜系統噪聲：應用環境復雜，系統噪聲要求高仿真目的：通過仿真優化各散熱部件組合方案，并找到系統的散熱、噪聲及成本組合的最優解。仿真結果：經驗證，云道電子散熱模塊與國外主流商軟仿真結果對比，平均溫度誤差℃。

熱設計技術電子設備的熱設計是根據電子元器件的功耗、溫度特性和應用場景，利用熱傳遞技術和相應的結構設備，使元器件的工作溫度不超過其正常工作溫度的要求范圍，同時滿足散熱路徑上部件的可靠性要求。通常熱設計需要借助熱測試技術獲得關鍵傳熱性能參數，仿真技術能夠對熱設計進行評估與優化。