La nuova release del software Simcenter FLOEFD 2606 è ora disponibile in tutte le sue varianti CFD integrate nei sistemi CAD, oltre che nella variante integrata in Simcenter 3D. Questa versione offre miglioramenti mirati per l’analisi del raffreddamento dei componenti elettronici. Tra questi, ottimizzazioni delle librerie per un facile riutilizzo di componenti già convalidati, la modellazione efficiente delle sorgenti di alimentazione su un die per identificare i punti caldi dei pacchetti IC nei modelli di sistema, miglioramenti nella modellazione termica dei PCB dal punto di vista dell’efficienza computazionale, l’automazione dell’importazione dei dati EDA e molto altro ancora.

 

Smart Die – modellazione di migliaia di sorgenti di potenza

Per identificare i punti caldi localizzati quando i pacchetti IC sono incorporati in un sistema, è vantaggioso modellare la distribuzione della potenza sul die del pacchetto. In Simcenter FLOEFD 2606 è stato introdotto lo Smart Die per modellare centinaia o migliaia di sorgenti di potenza su un die di semiconduttore integrato in modo efficiente dal punto di vista computazionale e adatto a questo livello di analisi. Ciò significa che gli ingegneri possono tenere conto di complessità quali gli influssi spaziali della distribuzione di potenza, le sorgenti sovrapposte, le variazioni transitorie nel tempo e le dipendenze termiche. È possibile rilevare gli hotspot guidati dalle correnti di fuga che gli approcci di modellazione uniforme del die non sono in grado di rappresentare.

Come vengono definite le sorgenti di potenza utilizzando lo Smart Die?

Il die viene suddiviso in molteplici poligoni con caratteristiche di potenza distinte. I poligoni sono definiti da un file CSV importato e assegnati a un corpo specificato come die. È possibile importare un power floorplan con modelli di leakage assegnati. Una mesh voxelizzata risolve il die. Ciò significa che è possibile importare centinaia di poligoni sovrapposti con potenza dinamica e di leakage assegnata per rappresentare una distribuzione di potenza complessa.

È possibile importare la geometria dei poligoni da un file CSV utilizzando la finestra di dialogo dei poligoni. Sono supportati diversi formati e il tipo viene quindi rilevato automaticamente. I tipi includono:

– Tabella di definizione geometrica (nome, nverts, vert1, vert2, …)

– Tabella dei poligoni di Simcenter FLOEFD con definizione completa (Nome, Poligoni, Potenza Dinamica, Fattore di Derating, Modello di Leakage, Potenza di Leakage a T0, Priorità, Obiettivo)

– Sorgenti discrete da Flotherm (nome, X1, X2, Y1, Y2, P)

– Total Coverage Sources da Simcenter Flotherm (griglia uniforme con valori di potenza)

È possibile esplorare questi tipi quando si esegue l’aggiornamento all’ultima versione. Di seguito sono riportati 2 video che mostrano l’utilizzo della nuova funzionalità Smart Die.

Questo nuovo approccio Smart Die consente l’importazione di sorgenti di potenza a dissipazione non uniforme dal software Simcenter Flotherm all’interno di Simcenter FLOEFD 2606. (Simcenter Flotherm consente questa esportazione in formato CSV fin dalla versione 2604 dal suo componente Die Smartpart).

 

Smart PCB: analisi termica basata su mesh FEM

In questa release sono stati introdotti miglioramenti alla funzionalità Smart PCB, già molto apprezzata ed efficiente dal punto di vista computazionale, grazie all’introduzione dell’analisi termica basata su mesh FEM e a opzioni ampliate di visualizzazione dei risultati. Il nuovo approccio di modellazione termica basato su mesh prismatica FEM riduce l’utilizzo della memoria e migliora la velocità per la modellazione di schede ad alta densità e multistrato con un routing del rame complesso.

In fase di post-processing, grazie alla visualizzazione dei risultati ottenuta con questo nuovo approccio di modellazione Smart PCB, gli utenti possono beneficiare di una visione più chiara delle variazioni di temperatura interne alla scheda e visualizzare più facilmente i grafici del flusso termico per individuare i colli di bottiglia termici.

 

Miglioramenti delle librerie in Simcenter FLOEFD 2606

Il flusso di lavoro dell’analisi termica dei PCB trae vantaggio dalle librerie di componenti esistenti a causa della complessità della maggior parte delle applicazioni di schede con centinaia o migliaia di componenti montati su di esse.

Ecosistema di librerie e browser

Ora è possibile creare librerie personalizzate di componenti o modelli e riutilizzarle istantaneamente in tutti i progetti. Le librerie di elementi convalidati e riutilizzabili aiutano ad assemblare e configurare i modelli molto più velocemente. Poiché questo riduce anche al minimo gli errori tra i modelli, offre ai team di ingegneria l’opportunità di garantire standard coerenti per gruppi di utenti che utilizzano le librerie.

Libreria: modifica dei parametri delle funzionalità del componente

I parametri delle feature appartenenti ai sotto-componenti possono ora essere modificati direttamente dall’assieme di livello superiore. Ogni istanza del componente può inoltre essere modificata in modo indipendente.

Libreria: impostazioni della mesh locale basate sulla dimensione assoluta della cella

Il perfezionamento della mesh può ora essere definito utilizzando la dimensione assoluta della cella nei componenti della libreria. Ciò consente impostazioni della mesh locale per gli elementi della libreria che sono indipendenti dalle impostazioni della mesh di livello superiore per un progetto. Questo significa che le decisioni sulla mesh prese dall’autore della libreria si trasferiscono insieme agli elementi della libreria stessa, eliminando la necessità di regolazioni manuali al momento del loro riutilizzo.

 

Aggiornamenti del Component Explorer in Simcenter FLOEFD 2606

a) Component Explorer: Network Assembly e Smart PCB

Sono state introdotte nuove colonne per visualizzare i valori di potenza assegnati tramite le funzionalità Network Assembly e Smart PCB. Gli utenti possono verificare la potenza a livello di singolo componente o valutare il bilancio di potenza totale.

b) Component Explorer: colonna della temperatura minima

Una nuova colonna mostra la temperatura minima per ciascun componente, integrando i valori massimi e medi già esistenti e consentendo una migliore analisi dei gradienti di temperatura.

L’avvio del Component Explorer quando il modello diventa estremamente complesso e presenta un numero elevato di componenti è stato velocizzato grazie a un refactoring del codice. Anche per modelli molto grandi, ora è possibile accedere alle caratteristiche dei componenti immediatamente nella vista tabellare.

Material Priority setting:

I valori di priorità dei materiali possono ora essere modificati direttamente all’interno della tabella, eliminando un numero significativo di passaggi e clic manuali.

 

Automazione dell’EDA Bridge – funzionamento headless

L’automazione delle attività di simulazione aumenta significativamente la produttività dei team di ingegneria nei progetti di analisi termica. È stato compiuto un cambio di passo decisivo verso una vera e propria importazione ed elaborazione automatizzata e headless (senza interfaccia grafica) dei dati EDA per l’analisi termica dei PCB, grazie ai miglioramenti apportati all’EDA Bridge in combinazione con le funzionalità API di Simcenter FLOEFD. La capacità di automatizzare il funzionamento dell’EDA Bridge consente ai team di realizzare flussi di lavoro avanzati di ottimizzazione termica cross-dominio, collegando la simulazione e i flussi di progettazione ECAD-MCAD.

 

Automazione: altri miglioramenti delle API

L’automazione delle attività di simulazione continua a essere un argomento molto richiesto. EFDAPI, la nuova API di Simcenter FLOEFD introdotta a partire dalla versione 2312, continua a essere sviluppata in ogni release sulla base dei feedback degli utenti.

Oltre all’automazione dell’EDA Bridge, nella versione Simcenter FLOEFD 2606 sono state aggiunte ulteriori funzionalità, tra cui:

– Un metodo più semplice per la selezione del sistema di coordinate

– L’attivazione/disattivazione dell’assorbimento nel default solid

– La funzione “Add from components”, per il riutilizzo da sotto-progetti

– L’impostazione della superficie di radiazione esterna predefinita

Curiosi riguardo allo scripting in PYTHON? Questo è supportato in EFDAPI a partire dalla versione 2406

 

Velocizzazione: centinaia di componenti 2R a contatto con uno Smart PCB

Per gli studi di analisi termica dei PCB in cui un numero elevato (centinaia) di componenti modellati come tipo a due resistenze (2R) si trova a contatto con una scheda modellata come Smart PCB, un miglioramento dell’efficienza computazionale ha permesso ai modelli di test di raggiungere prestazioni quasi due volte più veloci nella risoluzione. Questo risultato è stato ottenuto ottimizzando la gestione del contatto della mesh per mesh non conformi con elevati rapporti di dimensione delle celle.

 

L’esportazione in formato XTXML ottimizza i flussi di lavoro dei modelli di package

L’esportazione in XTXML ora supporta la resistenza di contatto e le superfici radiative nella versione 2606, al fine di migliorare la creazione di modelli termici di package IC e l’aggiunta alle librerie.

L’esportazione in XTXML per la modifica dei componenti era stata introdotta nella release 2506, consentendo agli utenti di importare modelli dall’utility Simcenter FLOEFD Package Creator, apportare modifiche ai modelli e quindi salvarli in formato XTXML all’interno delle librerie. Anche i modelli dettagliati creati manualmente possono essere esportati in formato XTXML. Il precedente miglioramento della release Simcenter FLOEFD 2512 aveva introdotto l’opzione per esportare i modelli dei componenti 2R e Network Assembly.