客户案例 | Ansys与台积电和微软合作加速光子仿真

Ansys与台积电和微软展开合作，将硅光子器件的仿真和分析速度提高10倍以上

主要亮点

1.借助使用NVIDIA图形处理单元（GPU）的Microsoft Azure虚拟机，Ansys Lumerical™ FDTD 3D电磁仿真的光子器件仿真速度实现了10倍提升

2.凭借Azure云平台的可扩展性，Ansys软件提供了理想的综合平台，可应用于数据通信、生物医学工具、汽车激光雷达系统和人工智能 (AI) 等领域，以应对新一轮的硅光子集成电路（PIC）技术浪潮

近日，Ansys和台积电日前宣布与微软成功合作开展试点项目，实现了硅光子器件的仿真和分析速度的显著提升。两家公司共同通过Microsoft Azure NC A100v4系列虚拟机，将Ansys Lumerical FDTD光子仿真的速度提升了10倍以上，该虚拟机由基于Azure AI基础架构运行的NVIDIA加速计算提供支持。PIC是各个行业应用不可或缺的重要组成部分，其应用涵盖数据通信、生物医学工具、汽车激光雷达系统、人工智能等领域。

硅PIC是一种能够使数据传输得更远更快的光通信类型，对于超大规模数据中心和物联网应用至关重要。光子电路和电子电路的集成是一项艰巨的任务，需要精确的多物理场设计和制造技术。一个微小的失误，就可能导致芯片内部产生连续性挑战，从而可能致使成本增加和项目延期达数月。

为了应对挑战并充分发挥硅PIC的超带宽功能，Ansys与台积电展开合作，使用搭载了NVIDIA GPU的高效Azure虚拟机来加速Lumerical FDTD仿真。Azure NC A100v4虚拟机可在执行仿真时，确定成本与性能相互平衡的最佳资源。此次合作的总体成果是，实现了无缝部署、通过图形界面访问和扩展分布式仿真，以及在云环境中对大型数据集进行后处理。为了实现一致的端到端数字工程工作流程，Azure Virtual Desktop通过提供与本地桌面应用程序相同的用户体验，达成了向云端的无缝过渡。

台积电硅光子系统设计负责人Stefan Rusu表示：“我们多物理场芯片解决方案的规模和复杂性，使涉及所有可能参数组合的仿真流程充满挑战。此次最新的合作再次彰显了Ansys能够有效地利用最新的云基础架构和技术，以提供功能强大、预测准确的解决方案，并且在极短的时间内产出结果。”

部署于云端的Lumerical FDTD，使设计人员能够快速确定最佳芯片设计，解决与光子电路和电子电路集成相关的多物理场挑战。

Ansys副总裁兼半导体、电子与光学事业部总经理John Lee指出：“Ansys已经开发出独特的功能，这些功能可以与我们领先的光子学多物理场仿真引擎紧密耦合在一起。我们与台积电和微软的合作加速了光学数据的高速传输技术，而这是当今最重要的芯片设计挑战之一。”

微软Azure基础架构、数字和应用创新资深副总裁Shelly Blackburn强调了微软与Ansys和台积电持续合作的优势。Shelly Blackburn表示：“对于寻求HPC和AI组合功能的用户来说，我们的合作带来了显著优势，用户不仅可以使用灵活的云解决方案，还能保持熟悉的本地体验。我们通过合作，旨在解决对高质量半导体产品至关重要的大规模设计的复杂性挑战。充分利用Microsoft Azure云计算的强大功能和可扩展性，就是应对这些挑战的一项关键策略。”