本文翻譯轉載于：Cadence Blog

作者：Vinod Khera

在技術和連通性主宰一切的時代，電子和機械設計的融合將徹底改變用戶體驗。獨立開發器件的時代已經過去；市場對創新、互聯產品的需求推動了業內對協作方法的需求。隨著電子系統變得越來越復雜，設計人員面臨著艱巨的任務：要確保系統的安全、高品質，還要在第一次交付時就要達到要求。要完成這個任務，離不開電子（ECAD）和機械（MCAD）設計以及整個價值鏈中其他關鍵功能之間的協同作用。試想一下，要制作一個既緊湊又可靠的傳感器，同時遵守嚴格的性能標準，將會面臨哪些挑戰？如今的設計師需要這樣的解決方案：能支持他們輕松駕馭這個包羅萬象的設計流程，在每一步做出明智的決策。

是否有一種解決方案可以讓設計師探索不同的設計方案，分析設計變化的影響，并做出明智的決策，最終達成預期成果？

Cadence 與 Dassault Systèmes 聯手提供了一種變革性的產品生命周期管理方法。本文重點介紹通過Cadence和Dassault Systems平臺的集成，使用Allegro X的電子設計人員與3DEXPERIENCE平臺的用戶（如 MCAD SOLIDWORKS 和 CATIA）之間如何實現順暢協作。

本文節選自 Dassault Systèmes 的 Dinesh Panneerselvam 和 Cadence 公司的 Steve Durrill 在CadenceLIVE Silicon Valley 2024 演講「1」期間進行的演講。

工程設計挑戰的新時代

從系統級芯片（SoC）到系統級封裝（SiP）再到堆疊封裝（芯粒），芯片封裝變得越來越復雜。隨著封裝密度的增加，管理熱以及熱剖面或熱問題勢在必行。

此外，隨著系統復雜性的增加，設計人員需要滿足苛刻的性能要求并確保結構可靠性。團隊彼此孤立、單獨處理功能、物理和制造設計的要求導致數據存在于不同的孤立數據庫中（EDA、機械設計和 MEMS），這是效率低下的主要原因。

孤立的數據庫可能進一步導致數據丟失，延長開發周期。為了與時俱進，及時緩解這些問題，行業需要一個全面的解決方案，既能滿足性能規格要求，又能滿足嚴格的時間限制。

解決方案：

從 2D 平面工程工作流到 3D 模型工作流的過渡

為了應對上述挑戰，行業需要一個基于模型、模板驅動的管理工程工作流，內置多物理場、多尺度分析和完整的系統可追溯性。Cadence 和 Dassault Systèmes 提供了一個解決方案，將電子、機械、軟件和系統工程等多個學科結合在一起。

要創建與其他系統無縫協調的復雜產品，這種多學科方法至關重要。3DEXPERIENCE 平臺提供了一種全面的產品設計定義，所有不同的實體（要求、功能、邏輯和物理）存在于同一個系統中，在相同的數據模型上運行，并且可以相互通信。這種基于模型的系統工程（MBSE）方法可確保（在其中任何一個實體發生任何更改時）所有實體都是同步的，因為系統向所有實體提供相同的數據。例如，如果產品結構發生了變化，它將自動對是否能滿足要求的問題提供正向反饋。同樣，一切都由工作分解結構（WBS）管理，所有數據結構都是彼此連接的。

案例研究：

EDA 集成/ MEMS 傳感器設計

Dassault Systèmes 團隊展示了一個用例，呈現了他們與 Cadence 合作設計壓力傳感器的過程。通過實時連接各種數據庫，目標是在 3DEXPERIENCE 平臺上創建一個數據模型。

除了使用孤立的數據庫之外，他們還指出，基于文件的工作流、耗時的工作流以及仿真難以重用和普及導致了可追溯性不足，這是效率低下背后的主要原因。設計與仿真的無縫協作能夠使用戶實時觀察任何更改對系統的影響。

例如，假設在 SOLIDWORKS 中創建 MCAD 設計，在 Allegro X 中創建電子設計。在這種情況下，所有內容都匯聚在 3DEXPERIENCE 平臺上，并且包含單項數據，任何更改都可以實時反饋。3DEXPERIENCE 平臺允許設計人員使用需求驅動的驗證。

這提供了在平臺上本地安裝的多物理場求解器內核，使設計迭代變得更快、更簡單。新的驗證流程也加快了設計探索過程。

Allegro X Pulse

Cadence 的 Allegro X Pulse 是 IC 封裝和 PCB 數據平臺的核心和靈魂。它能存儲和管理所有設計、庫和 ECAD 模型。Allegro X Pulse 可為設計人員管理數據，構建 IC 封裝或電子系統，同時支持實時協作。Allegro X Pulse 可以連接 ECAD 和 MCAD 兩個領域。

所有流程都是透明的，IC 封裝或 PCB 設計人員不必擔心不必要的步驟。它在后臺完成。利用 3DEXPERIENCE 平臺，我們無需手動導出設計數據。

總結

隨著業內產品的互聯特性和自主性增強，必須彌合 CAD 與 EDA、MCAD 或 ECAD 之間的差距。兩家公司開創性地合作利用了Cadence Allegro X Design Platform和the Dassault Systèmes 3DEXPERIENCE平臺，旨在優化機電系統建模、設計、仿真和產品生命周期管理的整個價值鏈。這個聯合解決方案使各個公司能夠專注于復雜的互聯電子系統中的多學科建模、仿真和優化。利用這個新的多物理場和多學科解決方案，客戶可以加速端到端系統開發過程，同時優化設計的性能、可靠性、可制造性、供應彈性、合規性和成本。