EDA革命！新思推1.4奈米黑科技 AI晶片散熱模擬飆速5萬倍

全球電子設計自動化（EDA）龍頭新思科技 (SNPS-US) 斥資 350 億美元收購模擬軟體大廠 Ansys 後，攜手 IBM(IBM-US) 與美國國防高等研究計劃署（DARPA）推出突破性的「原子級熱建模技術」。這項被視為「黑科技」的新工具，具備攝氏 1 度 C 精度與高達 5 萬倍運算速度，能精準模擬晶片熱與機械應力，為 1.4 奈米先進製程與 Chiplet 封裝的散熱與可靠度難題提供關鍵解方。

隨著半導體製程邁入 2nm 以下並向 1.4nm 突破，AI 晶片功耗密度急劇增加，局部熱點（Hotspots）往往超過攝氏 110 度 C，傳統「先設計、後模擬」的串行模式已無法應對複雜的物理挑戰。

新思科技透過整合 Ansys 的降階建模（ROM）與機器學習技術，將晶片設計與熱、力學分析無縫銜接。這標誌著 EDA 正式告別單一的電路佈局模式，進入「晶片 + 熱 + 力學 + 多物理場」一體化設計的新紀元。

此次發布的技術實現了產業級的重大突破：

• 原子級精度： 溫度預測誤差控制在攝氏 1 度 C 以內，滿足 DARPA 對奈米級熱流分佈的嚴苛要求。
• 5 萬倍狂飆： 運算速度較傳統物理建模提升 50,000 倍，將數月的模擬時間縮短至分鐘級，且不損失精度。
• 多場即時耦合： 支援熱、力學、電磁場的即時協同分析，讓問題在設計初期即可被預測與解決。

這種多物理場一體化設計正為半導體產業鏈帶來顯著的價值飛躍。在成本方面，透過提前預測流片失敗與物理失效等潛在問題，企業能有效避免昂貴的量產錯誤，省下動輒數億美金的研發投入。

效率方面上，新技術將模擬時程大幅壓縮，顯著縮短了產品從設計到上市的週期。更重要的是，在性能表現上，藉由熱感知佈局的優化，晶片效能不僅可提升 5% 至 15%，更能同時達成極致的功耗管理，為先進製程提供核心支撐。

重塑全球半導體格局

目前，該技術已率先應用於資料中心與 AI 高性能晶片，並正向手機等消費電子領域滲透。IBM 已計劃將此技術應用於與日本 Rapidus 合作的 2nm 量產專案。

新思科技與 Ansys 的融合，成功建立了「AI + 先進製程 + 多物理場模擬」的競爭壁壘。隨著 EDA 工具從「工具軟體」進化為「系統級協同平台」，全球半導體設計生態將迎來徹底重塑。