Ansys與臺(tái)積電和微軟合作加速光子仿真

  主要亮點(diǎn)

  · 借助使用NVIDIA圖形處理單元(GPU)的Microsoft Azure虛擬機(jī)，Ansys Lumerical? FDTD 3D電磁仿真的光子器件仿真速度實(shí)現(xiàn)了10倍提升

  · 憑借Azure云平臺(tái)的可擴(kuò)展性，Ansys軟件提供了理想的綜合平臺(tái)，可應(yīng)用于數(shù)據(jù)通信、生物醫(yī)學(xué)工具、汽車激光雷達(dá)系統(tǒng)和人工智能 (AI) 等領(lǐng)域，以應(yīng)對(duì)新一輪的硅光子集成電路(PIC)技術(shù)浪潮

  近日，Ansys和臺(tái)積電日前宣布與微軟成功合作開展試點(diǎn)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了硅光子器件的仿真和分析速度的顯著提升。兩家公司共同通過Microsoft Azure NC A100v4系列虛擬機(jī)，將Ansys Lumerical FDTD光子仿真的速度提升了10倍以上，該虛擬機(jī)由基于Azure AI基礎(chǔ)架構(gòu)運(yùn)行的NVIDIA加速計(jì)算提供支持。PIC是各個(gè)行業(yè)應(yīng)用不可或缺的重要組成部分，其應(yīng)用涵蓋數(shù)據(jù)通信、生物醫(yī)學(xué)工具、汽車激光雷達(dá)系統(tǒng)、人工智能等領(lǐng)域。

  硅PIC是一種能夠使數(shù)據(jù)傳輸?shù)酶h(yuǎn)更快的光通信類型，對(duì)于超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用至關(guān)重要。光子電路和電子電路的集成是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，需要精確的多物理場(chǎng)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)。一個(gè)微小的失誤，就可能導(dǎo)致芯片內(nèi)部產(chǎn)生連續(xù)性挑戰(zhàn)，從而可能致使成本增加和項(xiàng)目延期達(dá)數(shù)月。

  為了應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)并充分發(fā)揮硅PIC的超帶寬功能，Ansys與臺(tái)積電展開合作，使用搭載了NVIDIA GPU的高效Azure虛擬機(jī)來(lái)加速Lumerical FDTD仿真。Azure NC A100v4虛擬機(jī)可在執(zhí)行仿真時(shí)，確定成本與性能相互平衡的最佳資源。此次合作的總體成果是，實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫部署、通過圖形界面訪問和擴(kuò)展分布式仿真，以及在云環(huán)境中對(duì)大型數(shù)據(jù)集進(jìn)行后處理。為了實(shí)現(xiàn)一致的端到端數(shù)字工程工作流程，Azure Virtual Desktop通過提供與本地桌面應(yīng)用程序相同的用戶體驗(yàn)，達(dá)成了向云端的無(wú)縫過渡。

利用Microsoft Azure上的不同GPU模型，加速Ansys Lumerical FDTD的Micro-LED仿真

  臺(tái)積電硅光子系統(tǒng)設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人Stefan Rusu表示：“我們多物理場(chǎng)芯片解決方案的規(guī)模和復(fù)雜性，使涉及所有可能參數(shù)組合的仿真流程充滿挑戰(zhàn)。此次最新的合作再次彰顯了Ansys能夠有效地利用最新的云基礎(chǔ)架構(gòu)和技術(shù)，以提供功能強(qiáng)大、預(yù)測(cè)準(zhǔn)確的解決方案，并且在極短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)出結(jié)果。”

  部署于云端的Lumerical FDTD，使設(shè)計(jì)人員能夠快速確定最佳芯片設(shè)計(jì)，解決與光子電路和電子電路集成相關(guān)的多物理場(chǎng)挑戰(zhàn)。

  Ansys副總裁兼半導(dǎo)體、電子與光學(xué)事業(yè)部總經(jīng)理John Lee指出：“Ansys已經(jīng)開發(fā)出獨(dú)特的功能，這些功能可以與我們領(lǐng)先的光子學(xué)多物理場(chǎng)仿真引擎緊密耦合在一起。我們與臺(tái)積電和微軟的合作加速了光學(xué)數(shù)據(jù)的高速傳輸技術(shù)，而這是當(dāng)今最重要的芯片設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)之一。”

  微軟Azure基礎(chǔ)架構(gòu)、數(shù)字和應(yīng)用創(chuàng)新資深副總裁Shelly Blackburn強(qiáng)調(diào)了微軟與Ansys和臺(tái)積電持續(xù)合作的優(yōu)勢(shì)。Shelly Blackburn表示：“對(duì)于尋求HPC和AI組合功能的用戶來(lái)說，我們的合作帶來(lái)了顯著優(yōu)勢(shì)，用戶不僅可以使用靈活的云解決方案，還能保持熟悉的本地體驗(yàn)。我們通過合作，旨在解決對(duì)高質(zhì)量半導(dǎo)體產(chǎn)品至關(guān)重要的大規(guī)模設(shè)計(jì)的復(fù)雜性挑戰(zhàn)。充分利用Microsoft Azure云計(jì)算的強(qiáng)大功能和可擴(kuò)展性，就是應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)的一項(xiàng)關(guān)鍵策略?！?