隨著GPU功耗大幅提升，伴隨而來的散熱問題，已成為AI伺服器設計，甚至整個資料中心設計規劃時，最棘手的挑戰之一。由於傳統氣冷方式已無法滿足AI伺服器的散熱需求，因此，轉向液冷將是必然的趨勢。 Ansys經理丁羽辰(左)、技術經理陳建佑(右)指出，可靠度與跨層級的分析模擬需求，將隨著AI伺服器大舉轉向液冷散熱而爆發。   散熱問題演變為跨物理、多層級的工程戰役 Ansys技術經理陳建佑指出，在伺服器散熱方式由氣冷轉向液冷過程中，工程團隊普遍遭遇三大挑戰：首先是系統整合問題，其次是需導入主動式的熱管理，第三則是冷板與液冷模組設計複雜化。 在系統整合方面，現有的伺服器主機板、機箱多是以氣冷為前提進行設計，要導入液冷時，必須考慮幾何相容性、製造可行性、管線接頭密封性、機構干擾等問題。 主動式熱管理的需求，則與AI伺服器的負載變化有關。由於AI伺服器的運算負載變化相當劇烈，因此其熱負載的變化也會大幅變動。因此，業界需要能因應負載變化，甚至是預測晶片溫度變化，進而動態調整的主動式熱管理方案。 冷板與液冷模組設計複雜化，則是追求散熱效率最佳化的結果。為了得到最好的散熱效率，工程師在設計冷板或液冷模組時，必須考慮到微通道的幾何設計與換熱效率、流量均勻性、冷卻液相變化/沸騰能力、局部溫度飆升等各種問題，從而使模組的設計變得極為複雜。 跨層級模擬成新基礎　預測能力即是競爭力 在熱模擬領域擁有最完整工具組合的Ansys，可為設計人員提供多層級、跨尺度的模擬方案。在晶片、模組與冷板設計層級，Fluent、Icepak可以提供高解析度的CFD模擬；從伺服器、機櫃到整個機房的設計規劃，則可用Thermal...

電動車(Electric Vehicle, EV)產業正在永續移動(S u s t a i n a b l eMobility)方面取得重大進展，不斷突破清潔能源的極限。雖然電動車銷量目前約占全球市場的16%，但是到2035年，該比例有望劇增到50%(圖1)。這要歸功於製造商努力解決相關的重大挑戰，如電池與電氣元件的材料可用性等製造挑戰、充電基礎設施的可用性、電池續航里程與熱舒適度等汽車熱挑戰、與內燃引擎(ICE)車相當的電動車成本、車型大量增加、多物理場工程開發以及續航里程焦慮等。其中最緊迫的挑戰是電池效率與乘客舒適度，尤其是在不同使用者多變的氣候條件下。 圖1　全球電動車銷量預測 例如在寒冷的氣候條件下，缺乏內燃機引擎所產生的廢熱為座艙加熱。這導致其氣候系統的電力消耗增加，致電池續航力下降。本文探討如何採用計算流體動力學(Computational...

電動車(Electric Vehicle, EV)產業正在永續移動(Sustainable Mobility)方面取得重大進展，不斷突破清潔能源的極限。雖然電動車銷量目前約占全球市場的16%，但是到2035年，該比例有望劇增到50%(圖1)。這要歸功於製造商努力解決相關的重大挑戰，如電池與電氣元件的材料可用性等製造挑戰、充電基礎設施的可用性、電池續航里程與熱舒適度等汽車熱挑戰、與內燃引擎(ICE)車相當的電動車成本、車型大量增加、多物理場工程開發以及續航里程焦慮等。其中最緊迫的挑戰是電池效率與乘客舒適度，尤其是在不同使用者多變的氣候條件下。 圖1　全球電動車銷量預測　(資料來源：https://ev-volumes.com/news/ev/evs-forecast-to-account-for-two-thirds-of-global-light-vehicle-sales-in-2035) 例如在寒冷的氣候條件下，缺乏內燃機引擎所產生的廢熱為座艙加熱。這導致其氣候系統的電力消耗增加，致電池續航力下降。本文探討如何採用計算流體動力學(Computational...

由於新一代處理器的散熱量已突破氣冷技術的極限，從氣冷轉向液冷將是不可避免的趨勢。但有些液冷技術將為伺服器主機板、機架，乃至整個資料中心的散熱規劃帶來新挑戰，多物理模擬工具將在未來的散熱設計過程中，扮演更重要的角色。 浸潤式液冷系統維護仍有不少挑戰 為什麼浸潤式冷卻技術，還沒有在當今典型的資料中心中大量部署呢？雲端供應商通常以利潤為導向，這意味著資料中心通常是以最少的投資和營運成本，實現最大化的計算輸出作為設計目標。雖然一些雲端營運商在決策時會考慮可持續性，但大多數營運商選擇最具成本效益的解決方案。 在成本方面，浸潤式冷卻系統的初始投資可能較高，但其營運成本通常較低。這是因為浸潤式冷卻系統可以提高能源效率，減少冷卻需求，從而降低電費支出。相比之下，空氣冷卻系統雖然初始投資較低，但長期營運成本較高，因為需要更多的能量來保持適當的冷卻效果。 根據Bunger等人的研究(註1)，對於功率密度為每機架10...

益華電腦(Cadence)近日發表其Millennium企業多物理場平台，這是業界首款用於多物理場系統設計和分析的硬體/軟體加速數位雙生解決方案。與專門用於IC設計的工具平台不同，Millennium是一個專注於加速高擬真運算流體動力學(CFD)的模擬平台，主要鎖定汽車、航太、機械等領域的開發者。此方案由來自領先供應商的專用GPU，以及強大互連能力的Millennium...

作為EDA產業公認的前三大供應商之一，益華電腦(Cadence)一直被認為是一家提供晶片設計工具的廠商。但自從Anirudh Devgan於2021年接任執行長後，Cadence陸續購併了多家流體分析、藥物分子模擬軟體業者，展現出十分強大的跨領域企圖心。未來Cadence將不僅只是一家為半導體產業服務的EDA公司，而是為所有需要高效能運算的工程應用跟產業，提供解決方案的公司。 Cadence研發副總裁顧鑫指出，在SoC設計日益複雜的今天，IC設計者除了需要設計工具外，還需要各式各樣的配套方案，才能提高生產力，趕上緊迫的產品開發時程。舉例來說，用AI來加快晶片設計速度，就是一個最近幾年在EDA領域一直被拿出來討論的議題，也是Cadence持續努力的方向。在設計實作方面，Cadence已經發表了Cerebrus設計流程，利用AI技術協助IC設計工程師縮短設計探索的時間，更快鎖定有潛力的設計方案。而當工程師設計完成，要進行設計最佳化時，基於同樣概念的Optimality也可以幫工程團隊分擔最佳化的工作量。在IC設計人才越來越難找的今天，如何用AI幫工程師分攤工作，進而提高生產力，是IC設計客戶對EDA公司的期待。 不管是Cerebrus或Optimality，這些利用AI來提高生產力的新設計流程，都必須建立在個別工具的基礎上。唯有當這些個別工具能更快完成工作，AI才能找出比較有潛力的設計方案，推薦給工程師。而利用大規模平行運算技術來提升演算法執行速度與效能，正是Cadence的核心能力所在。很多人都認為Cadence是一家EDA公司，但EDA只是Cadence核心能力的應用之一，還有很多其他領域，例如汽車航太很倚重的流體力學分析模擬(CFD)、生物製藥的新藥研發，甚至資料中心的散熱分析、能源最佳化等，都可以藉由Cadence為演算法加速的核心能力，得到生產力提升的效果。 因此，Cadence不只是EDA公司，更是一家有能力為各種需要大量數值運算的工程問題提供解決方案的公司。這是Anirudh...

台積電(TSMC)和Ansys合作，針對採用TSMC 3DFabric建構的多晶片設計打造全面的熱分析解決方案，其3DFabric為台積電的3D矽堆疊和先進封裝技術的全方位系列。該解決方案以Ansys工具為基礎，應用於模擬包含多個晶片的3D和2.5D電子系統的溫度，其晶片採用先進的TSMC...

為強化在流體力學模擬相關領域的產品組合，益華電腦(Cadence)近日宣布，該公司已與NUMECA簽訂最終收購合約。NUMECA為提供計算流體力學(CFD)、網格生成、多物理場模擬及最佳化技術的軟體公司。隨著NUMECA技術與人才的加入，將能支援Cadence智慧系統設計策略，並藉由CFD解決方案擴大系統分析產品組合，滿足高傳真建模這個快速發展的市場，對精準性、可靠性與可預測性的需求。 CFD的整體潛在市場(TAM)規模可達16億美元，NUMECA的技術可滿足這個正在快速成長的市場需求。近年來Cadence針對電磁(EM)模擬之Clarity 3D...

結合電子設計自動化(EDA)和機械設計自動化(MDA)技術的電子冷卻模擬軟體首度現身。面對晶片上市時程越來越緊縮，明導國際(Mentor Graphics)將EDA和MDA技術進行整合，推出新款冷卻模擬測試軟體–FloTHERM...

運算流體力學(CFD)模擬軟體出現重大突破。明導國際(Mentor Graphics)推出結合1D與3D技術的高整合度CFD通用型模擬軟體，可為諸如汽車、航空、動力、石油、天然氣與能源等需要高複雜度冷卻與熱傳導系統的產業，節省三分之一的系統設計時程，並且透過以元件級3D模擬為基礎的流體與熱傳資料，確保正確的預先系統分析，進而協助企業開發出高品質的流體系統。...

運算流體力學(CFD)模擬軟體出現重大突破。明導國際(Mentor Graphics)推出結合1D與3D技術的高整合度CFD通用型模擬軟體，可為諸如汽車、航空、動力、石油、天然氣與能源等需要高複雜度冷卻與熱傳導系統的產業，節省三分之一的系統設計時程，並透過以元件級3D模擬為基礎的流體與熱傳資料，確保正確的預先系統分析，協助企業開發出高品質的流體系統。   左為明導系統設計部門市場開發總監John...

美商麥格尼軒(MSC Software)近日發表SimXpert 2010，這是SimXpert推出以來最重要的一項更新版。透過新版SimXpert，工程師可下載最新的MD Nastran 2010及MD...