6G时代来了，我们应该为设计准备什么？

5G 发展提速，6G 浮出水面，复杂系统设计面临巨大挑战

5G 的到来，从根本上颠覆了“通信”这个概念，它加速了现实社会与互联网空间的快速融合，让人机交互进入一个全新的水平，是新一轮科技革命和产业变革的主要驱动力。如今，5G 通信正处于加速部署时期，整个电子产业都在全力以赴设计开发满足 5G 要求的高速度、低延迟和大密度的技术设备。

“随着 5G 技术快速推进，人们的工作和生活方式将会被彻底改变。根据一项调研数据显示，到 2035 年 5G 将在全球创造 12.3 万亿美元经济产出，并且全球 5G 价值链将创造 3.5 万亿美元产出，同时将创造 2200 万个工作岗位。这些惊人的数字充分证明了 5G 的价值所在。

然而随着 5G/6G 技术产生革命性进展，系统设计也发生了前所未有的挑战和变化。

“为了给用户提供全方位的 5G 用户体验，系统设计远比以前更加智能和复杂。以 5G 手机为例，我们不仅需要系统级芯片（SoC）来传输符合 5G 要求的数据，还需要天线阵列、视频/音频处理、人工智能机器学习等一系列配套的软件和硬件来实现更丰富多彩的功能，可以说 5G Enabled 电子系统不再是简单的功能系统而是全方位的智能系统。”

所谓的智能系统通常由三部分组成，其核心是芯片，它的作用是用来实现超高速的计算数据传输，芯片的处理能力是智能系统性能的核心驱动力。

在芯片的上一层面是系统层，它包括了硬件系统设计和安全可靠的软件操作，我们常说的电磁、电热 PCB设计等都是由这个层面完成。

而决定智能化系统和功能系统最大区别的是智能层，它可以将系统产生的海量数据上传到云端用来进行大数据分析，或者在边缘侧用来实时改进系统的性能。

Cadence 智能系统设计策略，助力客户应对复杂挑战

为了帮助客户完成复杂的智能系统设计挑战，Cadence 一直在积极寻找应对策略。Cadence 的智能系统设计策略由三部分：即卓越设计（Design Excellence）、系统创新（System Innovation）和普适智能（Pervasive Intelligence），这三条策略分别与智能系统的三个层面一一对应。

卓越设计是我们的基础，它涵盖了 EDA 和 IP。该战略可以为客户持续提供芯片设计解决方案，帮助客户设计更复杂的智能芯片；

智能系统设计策略的中间一环是系统创新，它可以为客户在系统设计和分析领域提供更好的集成解决方案；

智能系统设计策略的最外面一环是 AI 和 AI 数据分析，它为客户提供机器学习和人工智能支持。

而将三个策略紧密联系在一起的关键是 Cadence 的计算软件技术，计算软件技术是 Cadence 的核心竞争力。

一直以来，Cadence 在 EDA 方面积累的计算软件技术完全可以应用到系统设计分析和人工智能方面来帮助客户取得更大的创新。这三大核心领域横跨了很多不同的细分市场，包括汽车、航空、超大规模计算等等。

从 2018 年以来，Cadence 做了一系列战略调整来支撑智能系统设计策略，这其中包括面向系统设计、分析与仿真的 Clarity 全波电磁场仿真工具、Celsius 热求解器和 Sigrity X 产品的推出，以及几次重大的决策收购，我们希望 Cadence 完整的设计平台能够帮助大家进一步优化 5G 系统的性能。

首先在 RF 设计方面，Cadence 通过 AWR Design Platform 的收购、Virtuoso 系统设计平台和 Allegro 的整合，拥有了从芯片、封装到 PCB 再到 Module 全方位的设计平台，它可以为客户提升高达 5 倍的设计效率。

不仅如此，设计平台和仿真分析工具的高度集成也为客户设计带来了极大的便利性。用户可以在 Virtuoso、Allegro、AWR 的设计环境里直接启动 Clarity 全波电磁场仿真工具、Celsius 热求解器、EMX、Sigrity 等具备信号完整性、电源完整性和热完整性的仿真工具进行 Indesign Analysis，并得到实时的仿真结果优化设计。

其中，AWR Design Platform 在 5G 应用中提供了三个主要的产品设计方向：系统、电路设计和电磁场分析。Visual System Simulator 主要用来解决高层的无线电和雷达设计需求；Microwave Office 主要针对 RF 电路设计的需求；Cadence Clarity 全波电磁场仿真工具和 Celsius 热求解器，可以为用户提供集成的仿真解决方案。

Clarity 3D Solver 场求解器为系统设计和分析提供卓越的性能及容量

在 5G 系统分析方面，Cadence 的 Clarity 3D Solver（有限元数值方法的三维电磁场求解器）可为电磁仿真提供近似于无限的处理能力，并确保仿真精度达到黄金标准得益于最先进的分布式并行计算技术，Clarity 3D 场求解器有效地解决了为芯片、封装、PCB、接插件和电缆设计等复杂的 3D 结构设计中的电磁（EM）挑战，为任何拥有桌面计算机、高性能计算（HPC）或云计算资源的工程师提供真正的 3D 分析支持。与友商的三维场求解器相比，Cadence 的 Clarity 3D Solver 能够带来性能和容量的大幅度提升。