全球电子设计领导厂商 Cadence 益华电脑，打从 2018 年成立系统分析事业部门并推出 Clarity 3D 求解器以来，便在既有 EDA 电子设计自动化市场领导地位的基础下，进一步扩展到系统模拟分析领域。之后再透过 Celsius 电热求解器的推出，乃至 Numeca 及 Pointwise 两家运算流体动力学（CFD）公司的收购，进而建立了横跨电磁场、热应力场、流体动力场等多物理场模拟分析的完备产品组合，进而在系统分析市场上崭露头角。
成立系统分析事业部门，发挥并购与产品发表最大综效
约莫 3 年前，EDA 大厂 Cadence 决定调整公司策略方向盘，加速冲向系统模拟分析市场。这是因为 EDA 是个发展成熟且已趋于饱和的市场，尽管该市场每年仍有近 10% 的成长率，整体潜在市场（TAM）规模达 90 亿美元之谱，但该市场多达 8 成尽数掌握在少数 EDA 厂商之手。
Cadence 客制 IC 及 PCB 事业部多物理场系统分析产品线副总裁 Ben Gu 表示，为了布局新市场，Cadence 特别成立了系统分析事业部门，该部门发展至今扩张迅速、业绩斐然，这一点从成立之初至今团队人数成长三倍，成为成长最快的事业单位之一可以证明。
在明确拟定之智慧系统设计大战略的驱动下，Cadence 展开了一连串果敢明快的产品发表与并购之举，进而让布局系统创新与系统分析的成果遍地开花。首先在产品面，该公司 2019 年先后推出 Clarity 3D 求解器与 Celsius 电热协同模拟分析解决方案，2021 年更推出了兼具精准度与效能表现的新一代 Sigrity X。
在并购上，该公司特别在 2020 年收购了 AWR 与 Integrand，以布局RF射频模拟工具市场并满足 5G 设计需求。更具里程碑意义的是，Cadence 紧接在 2021 年先后买下 Numeca 与 Pointwise，一举跨入 CFD 多物理场模拟 及 CFD 网格划分（Meshing）技术领域。Cadence 在系统分析市场上的积极布局，持续不断地推出涵盖电磁场、热应力场及流体动力场等多物理场模拟分析的系列产品组合，进而取得在市场上领先的筹码与实力。
重新定义 SI/PI 技术，兼具 10 倍效能与精准度的新一代 Sigrity X
Sigrity 是市场领先的讯号完整性与电源完整性（SI/PI）工具，长久以来一直被视为是解决 5G 通讯、汽车、超大型规模运算、航太及国防等领域所面临系统级模拟规模与可扩展性等挑战的黄金级解决方案。
“2012 年 7 月 Cadence 收购 Sigrity，这是 Cadence最成功的收购之一，从收购至今将近 9 年的时间里，Sigrity 营收与客户数量也获得大幅成长。最重要的是，Cadence 在 Sigrity SI/PI 技术的基础上，开发出 Clarity 3D 电磁场模拟器，”Ben Gu 表示。“我们将 Sigrity 内部的电热耦合分析抽离而出，发展成当前的 Celsius。这再再说明了 Sigrity 是整个多物理场系统分析事业部的基础。”
如今 Cadence 对 Sigrity 技术引擎进行二次开发，推出重新定义 SI/PI 技术的新一代 Sigrity X 解决方案。该产品的一大亮点莫过于支援突破性的大规模分散式运算架构，能动态部署到云端或资料中心上进行大规模复杂模拟分析作业。透过该技术，可将设计分割成诸多小块，并交付给大量不同的电脑进行模拟运算，由于再低容量的电脑也能加入模拟分析的行列，进而满足无限容量的需求。和 Sigrity 相比，Sigrity X 能在确保相同精准度的前提下，提供 10 倍快的模拟效能。
除了支援能提升生产力的全新 GUI 界面之外，Sigrity X 并且能与 Virtuoso、Allegro 等 Cadence 设计平台无缝整合，同时适用于 PowerSI、PowerDC、XtractIM、SystemSI 和 OptimizePI 等 Sigrity 系列产品。就以 PowerSI 电性提取作业为例，在相同 32 核运算资源下，过去 Sigrity 2019 需耗费 1 天 3 小时多的时间，如今 Sigrity X 只需 2 小时多就能迅速完成。Ben Gu 强调指出，Cadence 设计平台与系统分析工具的无缝整合，说明该公司提供的是整体性的解决方案，展现出与市场上单点工具（Point Tool）方案截然不同的特点。
整合 Numeca 及 Pointwise 技术，全面进军 CFD 分析市场
Cadence 旗下 Clarity 早已是人们熟知的 3D 有限元素法（FEM）电磁场分析工具，其在市场上最为人们津津乐道的特点，就是支援突破性的大规模平行化矩阵求解器算法，因而能提供近乎线性的扩展性与 10 倍效能，堪称是 Cadence 系统分析产品线事业部成立之初布局系统分析市场的一大利器。
就在上个月（5 月），该公司推出云端 Clarity 3D 求解器，该工具支援按键式界面，允许使用者轻松透过单击就能将本地端的模拟资料经加密上传至云端，在完成模拟环境的设定后便能进行分析。透过这样的产品，本地端电脑与云端平台可以在整个模拟过程中即时互动，云端模拟日志会即时更新到本地端主控台上，一旦模拟完成，模拟分析结果会自动经加密下载至本地端电脑上。
Ben Gu 指出，由于地端与云端间只会传输经加密保护的二进制档，而非完整的设计资料，同时云端模拟环境也会在模拟完成后自动清除殆尽，所以不会有资料外泄的疑虑。值得一提的，凡是购买 Clarity 3D on Cloud授权的用户，云端费用是由 Cadence支付。
为了跨入 CFD 模拟市场并打造出重新定义的先进 CFD 分析解决方案，Cadence 一连收购了 Numeca 及 Pointwise 两家 CFD 公司。Numeca 旗下 Omnis 是一款支援流场/多物理场模拟、设计与优化的一体适用型解决方案，能彻底解决过去为满足特定产业问题而需开发特殊 CFD 工具的麻烦与弊病。其产品适用于航太、汽车、工业与海洋等产业。
至于 Pointwise 则具备市场领先的 CFD 网格生成（Mesh Generation）与前处理（Pre-Processing）技术，能满足航太业对飞机几何参数高保真离散化的需求。目前该公司技术深受 Hermeus 客机设计新创公司、SenseFly 测绘无人机业者与法国 ONERA 航太实验室的青睐，过去 40 年里，美国几乎所有大型航太计划里都可以看到 Pointwise 网格生成技术的身影。
Ben Gu 总结指出，Cadence 进军 CFD 市场有 3 个因素：首先，该市场 TAM 规模可达 16 亿美元；其次是每年 12%～15% 的可观成长率，远远高于 EDA 市场，随着愈来愈多的 CFD 分析技术从汽车、航太业扩展到医疗领域，更让 CFD 市场的成长呈现加速的趋势。最后，CFD 网格划分技术与 Cadence 既有系统分析技术所要解决的问题是一致、相辅相成的，所以跨入 CFD 市场是该公司持续推动智慧系统设计策略的关键环节。
（首图来源：shutterstock）
