今年冬天值得尝试的 10 个 CFD 仿真创意！_System_湍流_建筑_材料

今年冬天值得尝试的 10 个 CFD 仿真创意！

本文翻译转载于：Cadence Blog

作者：Veena Parthan

随着冬季的到来，雪花开始飘落，是时候激发我们内心的好奇心，投入一场既有趣又略带学术魅力的计算流体动力学 (CFD) 仿真之旅了！无论您是 CFD 专家还是渴望探索科学奥秘的初学者，以下十个仿真创意不仅能温暖您的冬日时光，还将激发您的灵感。

雪花动力学

大自然的小奇迹——雪花！每一片雪花都是独一无二的，我们可以通过仿真来探索它们在下落时如何与空气相互作用。模拟不同形状雪花周围的流动，观察它们在湍流空气中的表现。发挥创造力，想象一下雪花在现实世界中的其他应用，例如某些设计成雪花状结构的材料可以有效地捕获空气，为建筑和服装提供卓越的隔热效果。

烛火摇曳

还有什么比摇曳的烛火更具代表性呢？借助 CFD，我们可以模拟蜡烛火焰的动力学，探索气流如何影响烛火的摇曳。尝试改变室温、湍流等变量，观察烛火在不同条件下的变化。进一步分析如何打造更安全、更节能的设计，为冬夜增添一份温暖与舒适！

冰湖冰裂

如果您为冰冻湖泊的美景所吸引，为何不尝试模拟冰裂的形成过程呢？通过模拟温度变化、重量负荷和风力应力，揭示这些元素之间如何相互作用。您的发现可能会揭示冰的稳定性——这对于理解我们的冬季环境至关重要！

热巧克力的热传递

啊，一杯经典的热巧克力！温暖又舒适，但怎样才能让它变得更热乎呢？通过为一杯加入棉花糖的热可可建模，研究热传递的奥秘。跟踪温度变化，探索搅拌如何影响热量分布。您也许会在今年冬天发现调制完美热饮的秘诀！

冬季烟囱烟雾扩散

大家有没有注意到冬天烟囱里冒出的烟有何不同？探索烟雾在寒冷稠密的空气中如何扩散。结合逆温、风速等因素进行分析，了解它们对空气质量和烟雾分布的影响，为改善冬季空气质量提供切实可行的解决方案！

人工降雪模式

喜欢人造雪这个提议，但想知道雪是如何制造出来的吗？对喷嘴设计进行建模，考虑风力影响，模拟人工降雪模式。您的研究结果也许可以给出更好的雪花分布建议，轻松将日常空间变成冬日仙境！

打雪仗动力学

您喜欢下雪天吗？为什么不发挥创造力，在一场激烈的打雪仗中模拟雪球的空气动力学呢？探索风力、雪密度和投掷角度如何影响雪球的飞行轨迹——您的发现可能会为冬季打雪仗带来新的乐趣！

制作完美饼干的秘诀

在制作完美饼干方面，CFD 仿真确实能够发挥一些神奇的作用。试想一下，通过利用对流传热，您可以优化烤箱内的气流和温度分布，确保每块饼干均匀受热，膨胀到恰到好处的程度。这为烘焙师打开了一个全新的世界，他们可以尝试不同的配方，调整原料和烘焙条件，制作出美味又精美的饼干。

雪崩动力学

通过模拟山坡上雪崩的形成机制，揭开雪移动现象的奥秘。探索积雪密度、陡坡和温度变化对雪崩形成的影响。对于制定安全措施和深入了解高危地区的雪崩风险来说，您的研究成果可能具有重要意义。

冬季运动装备空气动力学

如果您对冬季运动感兴趣，不妨试试模拟雪橇、滑雪板或滑冰鞋的空气动力学。分析不同的设计选择对速度、稳定性和可控性的影响，为提升冬季运动表现提供宝贵的见解！

以上是 10 个极具吸引力的 CFD 仿真创意，定能激发您今年冬天的创意灵感！无论是想探索其背后的科学原理，还是单纯欣赏这些古怪的构想，都能为您的冬日时光增添一份奇妙的乐趣。

来源：Cadence楷登

台积电与Cadence合作提供AI驱动的先进节点设计流程、硅验证IP和3D-IC解决方案

内容摘要●AI 驱动的数字和定制设计流程，面向最新的 TSMC N2P 和 N3 工艺●Cadence 正与 TSMC 合作开发 A16 设计解决方案，以优化 PPA●集成了封装、模拟和数字设计的 Cadence Integrity 3D-IC 平台支持最新的 3Dblox 功能●合作的重点包括支持 Celsius Studio 应力分析、热/电压对功耗/电压降/STA 的影响进行分析，以及在设计阶段进行假定分析●设计 IP 为 AI 工厂赋能，包括业界首个经过硅验证的 GDDR7 IP，以 32Gbps 的速率在 TSMC N3 工艺节点运行●Cadence 设计解决方案支持 TSMC 硅光电技术并保证芯片设计的云端安全中国上海，2024 年 9 月 27 日——楷登电子（美国 Cadence 公司，NASDAQ：CDNS）近日宣布针对 AI 驱动的先进节点和 3D-IC 设计，正与台积电（TSMC）合作，以提高生产力，优化产品性能。人工智能应用的迅速普及，对能够处理巨量数据和计算的先进硅解决方案提出了前所未有的需求。为了满足这些不断升级的需求，业界正在推动先进节点硅片和 3D-IC 技术的发展。TSMC 和 Cadence 站在这场变革的最前沿，携手赋能客户，在提高性能的同时加快产品上市。 Cadence 业界卓越的数字和定制设计流程已通过 TSMC 认证，可用于其最新的 N3 和 N2P 工艺技术上的实现和签核。台积电和 Cadence 将延续长期设计技术协同优化（DTCO）合作伙伴传统，共同优化 A16 的功耗、性能和面积（PPA），增加 EDA 功能，以实现背面布线等先进技术。同时，Cadence 和台积电还在合作开发 Cadence.AI 项目，助力 AI 驱动的下一代数字和模拟设计自动化技术不断进步，提供业界理想的生产力和结果质量。Cadence.AI 是一个芯片到系统的 AI 平台，涵盖设计和验证的各个方面。台积电与 Cadence 的合作主要集中在三个领域：Cadence® Cerebrus™ Intelligent Chip Explorer 将 AI 用于数字设计，旨在实现更优 PPA。Cadence Joint Enterprise Data and AI（JedAI）Platform 使用生成式 AI 进行设计调试和分析，有助于 PPA 分析。Cadence Virtuoso® Studio 支持将之前的定制和模拟设计迁移到现代节点，执行电路优化和高精度蒙特卡洛分析。Cadence Integrity™ 3D-IC 平台是一款理想的系统级探索解决方案，一站式提供封装、模拟和数字实现，让高效的 3D-IC 设计成为可能。通过支持所有最新的 3Dblox 功能和结构，为创新开辟了新的机会。为了支持 TSMC 3DFabric™ 技术中的超高密度互联，TSMC 和 Cadence 通力合作，为裸片到裸片和裸片到基板连接开发了新一代高容量基板布线工具。多物理场分析和优化是 3D-IC 技术取得成功的关键。除了电气/热分析之外，TSMC 和 Cadence 合作为 TSMC 3DFabric 提供翘曲/应力分析，Cadence 的 Celsius™ Studio 翘曲/应力分析仿真结果已经过实际项目验证。Cadence Integrity 3D-IC 平台还可分析热/电压对功耗/压降/ STA 的影响，并通过了 TSMC 3DFabric 验证。AI 工厂的数据量庞大，因此需要更多互连和更广泛的功率范围。Cadence 提供全面的关键 IP 产品组合，用于在小芯片（chiplet）之间和数据中心之间高效地移动数据，包括Universal Chiplet Interconnect Express™（UCIe™）1.0、PCI Express®（PCIe®）6.0，以及全球首个经过硅验证的支持 TSMC N3 的 GDDR7（运行速率为 32Gbps），为数据中心和网络边缘的 AI 接口提供最具成本效益的性能。为了应对 AI 芯片之间日益增长的通信挑战，Cadence 硅光子设计解决方案支持 TSMC 的紧凑型通用光子引擎（COUPE）。TSMC 和 Cadence 正在与领先车企携手合作。现如今，汽车设计中的电子元件越来越多，针对当前和未来制程节点（如 TSMC N5A 和之后的 N3A）的 IP 开发变得更加重要。TSMC 和 Cadence 还合作展示了针对 TSMC 的先进制程节点、云端运行且具有极高精准度和可扩展性的芯片设计全流程。通过此次合作，双方客户可采用 Cadence 的各种云解决方案来缩短设计进度。“TSMC 和 Cadence 长期以来一直保持着有效的合作关系，帮助全球客户将硅设计变为现实，” Cadence 资深副总裁兼数字与签核事业部总经理 Chin-Chi Teng 表示，“我们将携手通过 AI 驱动的 EDA 软件颠覆硅设计的未来，为 TSMC 的最新工艺技术提供支持。我们正在进行的合作项目聚焦面向新一代技术的创新解决方案，如 TSMC 的 A16 和 3Dblox 技术，为 AI 工厂的未来铺平道路。” “通过与 Cadence 的合作，我们已成功针对 TSMC 的 N2 工艺实现了 AI 优化的设计流程，推动 3D-IC 设计不断进步，” TSMC 生态系统和联盟管理部门负责人 Dan Kochpatcharin 表示，“这标志着数字和定制解决方案实现了一次重要的飞跃，为驱动 AI 基础设施的技术创新提供了充分的条件。” 来源：Cadence楷登