Мощность является ключевым аспектом разработки полупроводниковых компонентов электронных устройств. Обеспечение заданной мощности и потребного теплоотвода становится всё более сложным из-за повышения плотности тока и усложнения конструкции микрочипов. К мобильным устройствам и аппаратному обеспечению для высокопроизводительных вычислений (такому как процессоры и видеокарты) предъявляется ряд требований по характеристикам и мощности. Для микросхем управления электропитанием (PMIC – power management integrated circuit) также выдвигаются строгие требования по энергоэффективности. Необходимость удовлетворения этих требований обусловливает потребность в применении всеобъемлющей методологии проектирования с расчётом потребляемой мощности, которая позволяла бы эффективно обнаруживать и устранять возможные проблемы, начиная с самых ранних этапов разработки и вплоть до выпуска готовой продукции. Обнаружение проблемных с точки зрения мощности и теплоотвода зон требует учёта поведения компонента в реальных условиях, в том числе моделирования работы прошивки, загрузки операционной системы и, например, воспроизведения видео высокой четкости. Программное обеспечение ANSYS 18 позволяет создавать полупроводниковые изделия с помощью наиболее продвинутого процесса разработки, начиная с уровня регистровых передач (RTL – register transfer level) и заканчивая всеми необходимыми расчётами на уровне модели микрочипа. Это обеспечивает наилучшую целостность питания (power integrity) и наилучшие характеристики надёжности микрочипа, компонента и системы.

18-я версия программного обеспечения ANSYS RedHawk прошла процесс сертификации у всех ведущих мировых производителей полупроводниковых изделий, в частности, тайваньская компания TSMC сертифицировала ANSYS для расчёта эффектов падения напряжения (voltage drop, IR-analysis) и электромиграции для 7нм техпроцесса. Последняя версия RedHawk также позволяет производить расчёт сложных 3D-микросхем, разрабатываемых в рамках технологии компании TSMC по корпусированию на уровне пластины InFO-WLP (Integrated Fan-out Wafer Level Packaging). Разработка таких микросхем требует расчёта сложных моделей корпуса, включающих кремниевые интерпозеры (пластины для соединения микрочипов с выводами корпуса). Redhawk также поддерживает совместный расчёт всех чипов в корпусе в рамках универсального пользовательского интерфейса.

Программное обеспечение ANSYS Totem предоставляет всеобъемлющую расчётную среду для разработки сложных и высокоинтегрированных микросхем управления электропитанием (PMIC) и оптических микросхем с поддержкой как детализированных расчётов на уровне чипа, так и совместных расчётов чипа с корпусом. ANSYS Totem сертифицирован вплоть до 7нм техпроцесса и позволяет за один проход производить все требуемые расчёты (sign-off flow) силовых и сигнальных линий, эффекта электромиграции и теплового состояния микросхем.

Благодаря инструментам разработки микросхем на уровне регистровых передач (RTL – register transfer level) и на уровне логических элементов (gate level) программное обеспечение PowerArtist ускоряет разработку в 1000 раз, позволяя уже на ранней стадии разработки моделировать сценарии долговременной работы изделия на системном уровне – например, загрузку операционной системы и работу с видеопотоком высокой четкости. На основе опережающих расчётов цепей питания и теплового состояния на уровнях чипа, корпуса и системы можно провести анализ изменения мощности во времени (power profiling), выявить моменты с недостатком и с избытком мощности и, в конечном итоге, принять важные конструкторские решения, обеспечивающие снижение энергопотребления и устраняющие необходимость во внесении существенных изменений в проект на поздних стадиях разработки.