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Photonische Komponenten Ansys, TSMC und Microsoft verzehnfachen Simulation

Von Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter 2 min Lesedauer

Anbieter zum Thema

Ansys
Heitec AG
Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd.

Die Kombination von Simulationssoftware, GPU und Cloud-Umgebung beschleunigt die Simulation photonischer Komponenten um das Zehnfache. Schnelle Simulationen sind eine Voraussetzung für die Entwicklung photonischer und elektronischer Schaltkreise.

Ansys hat zusammen mit TSMC und Microsoft die Simulation photonischer Komponenten um den Faktor zehn erhöht. Das ist Voraussetzung für die Entwicklung photonischer und elektrischer Schaltkreise.(Bild: frei lizenziert / Pixabay)
Ansys hat zusammen mit TSMC und Microsoft die Simulation photonischer Komponenten um den Faktor zehn erhöht. Das ist Voraussetzung für die Entwicklung photonischer und elektrischer Schaltkreise.
(Bild: frei lizenziert / Pixabay)

Um den Faktor zehn verbesserte Simulationen von photonischen Komponenten haben Ansys, TSMC und Microsoft gemeinsam erreicht. Die dabei verwendete Software Ansys Lumerical FDTD wurde auf Nvidia-Grafikprozessoren (GPUs) in der Microsoft Azure Cloud ausgeführt. Diese Zusammenarbeit bietet eine skalierbare, leistungsstarke Plattform, die speziell für die Entwicklung der nächsten Generation von photonischen Silizium-Integrationsschaltkreisen (PICs) optimiert ist.

Beschleunigte Simulationen sind ein entscheidender Schritt für die Entwicklung photonischer und elektronischer Schaltkreise, die in Schlüsselanwendungen wie optischer Datenkommunikation, biomedizinischen Geräten, Lidar-Systemen für die Automobilindustrie und künstlicher Intelligenz (KI) zum Einsatz kommen. Entwickler werden in der Lage sein, optimale Designs schneller und präziser zu identifizieren, wodurch die Effizienz der Chipentwicklung erheblich gesteigert wird.

Elektronisch-photonische integrierte Schaltkreise

Die Kombination aus photonischen und elektronischen Schaltkreisen (Silicon PICs) auf einem Chip bietet Vorteile in der optischen Kommunikation. Dazu gehören eine hohe Geschwindigkeit, geringe Verluste und die Möglichkeit, großen Datenmengen über weite Entfernungen zu übertragen. Somit eignen sich die Silicon PICs für Hyperscale-Rechenzentren und dem Internet der Dinge.

Die elektronisch-photonisch integrierten Schaltkreise vereinen die Vorteile der Elektronik und Photonik auf einem Chip. Photonische Komponenten, die Licht zur Signalverarbeitung nutzen, werden mit elektronischen Bauteilen kombiniert.

Durch den Einsatz leistungsfähiger Azure NC A100v4 Virtual Machines, die auf Nvidia-beschleunigter Datenverarbeitung basieren, bietet die Plattform eine nahtlose Cloud-Integration mit hoher Skalierbarkeit. Dies ermöglicht es den Anwendern, von einer durchgängigen digitalen Engineering-Erfahrung zu profitieren, ohne auf die gewohnte Desktop-Umgebung verzichten zu müssen.

„Die enorme Größe und Komplexität unserer Multiphysik-Silizium-Lösungen stellt eine große Herausforderung bei der Simulation aller möglichen Parameterkombinationen dar“, sagte Stefan Rusu, Leiter Silicon Photonics System Design bei TSMC. „Diese jüngste Zusammenarbeit zeigt einmal mehr, wie effektiv Ansys die neuesten Cloud-Infrastrukturen und -Technologien nutzt, um leistungsstarke Lösungen mit hoher Vorhersagegenauigkeit in einem Bruchteil der sonst benötigten Zeit bereitzustellen.“ (heh)

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