實現3D IC是未來電子設計的重要目標，2.5D是過渡性技術，但最終是希望達成電晶體堆疊和晶片的高度整合。要實現這項目標，更精準且更全面的模擬系統至關重要，而Cadence看準了此市場需求，今年4月和9月先後推出Clarity 3D求解器和Celcius熱求解器，正式進入系統分析市場，更於昨（6）於台北舉辦了「系統分析研討會」，暢談面對3D IC挑戰的最新解決方案。

Clarity 3D求解器的分散式處理流程。（source：Cadence）

Cadence系統仿真事業部總經理Ben Gu表示，Cadence奠基於EDA軟體和開發工具，在仿真方面，已有完整的IC、PCB和封裝模擬解決方案，系統分析是我們的下一步。系統分析在仿真方面就和EDA相似，且在超高資料傳輸率（data rate）和3D IC的市場需求刺激下，未來電子設計需要更多跨域仿真的資源，Clarity 3D求解器是我們第一套系統分析的開發工具，它能和3D電磁模擬工具Sigrity結合，建立出完整的電磁機械模型。

Clarity擁有功能強大的網格技術（Mesh technology）和矩陣求解器（matrix solver），因而能實現平行運算，讓模擬工作所需的硬體配置規格大幅降低，運行一個自適網格（adaptive Mesh）的CPU容量僅需32G。這也代表模擬的運算成本得以大幅降低，甚至可以運用雲端平台的運算資源，讓運算效率大幅提升。

Ben Gu舉例，Clarity在用戶端設備進行模擬，成本能減少70%，若是運用雲端，甚至可減少93%。他很自信的說，Cadence在3D電磁分析方面最大的突破，便是透過創新的程式設計（programming），Clarity透過劃分Mesh和強大的矩陣求解器，在獲得運算速度提升至10倍的同時，還能達成高精準的仿真分析。

他更指出，除了電磁（EM）、機械結構外，熱能分析（thermal analysis）也是系統分析的重點，因為熱是系統級的問題，而非單一電晶體，所以不論在IC、PCB還是封裝的設計上，熱能需要多維度且細部的分析，而非針對特定區塊而已。Celcius便是Cadence針對熱仿真所開發的工具，不論是固體結構或是流體力學都能得到完整且準確的模擬。

Celcius是結合有限元素分析（FEA）和計算流體力學（CFD）的完整熱仿真解決方案，前者處理佈局內部細節的熱能分佈，後者分析外部的熱對流。Celcius甚至還能結合Clarity 3D電磁求解器、Voltus電源完整性分析、Sigrity封裝級分析，進行熱電偕同模擬系統分析（electrical-thermal co-simulation，E-T CoSim），得到多物理場（Multi-physics）最佳化模擬結果。