案例研究
案例研究
“能够运用成熟、无需近似值的FDTD方法运行大规模物理仿真，使我们在流片阶段具备了前所未有的信心。”
— Yi Zhang，Rockley PIC负责人
Rockley积极应对光子电路复杂性不断增加的趋势。在设计和验证过程中，我们仍需考虑影响电路运行的诸多效应，例如杂散光干扰或光子集成电路（PIC）中非均匀温度或应力场的影响。
迄今为止，传统工程经验为工程师提供了一种可行的途径，帮助他们找到生成版图的解决方案。但随着版图复杂性的增加，这种方法不再切实可行，因为现在需要对整个光子电路进行大规模物理仿真。当今器件的制造和封装成本不断攀升，产品上市时间也在日益缩短，因此需要努力改进验证功能。如果出现设计错误漏检，其后果相当严重；若缺陷流入芯片阶段，重新设计的成本将非常高昂。更重要的是，产品上市时间延迟会对市场份额和品牌声誉造成不可估量的影响。
Rockley考虑过多种HPC解决方案来加速大规模仿真，但最终该公司决定采用由Lumerical FDTD提供支持、部署在亚马逊云科技（AWS）上的CPU云解决方案。促使其做出该决定的因素包括：Lumerical FDTD的准确性和运行时性能，其对HPC计算的适应性，以及亚马逊云解决方案的成本效益灵活性。
Rockley对器件A与器件B（分别为图1和图2）执行了多次2D及3D单时域仿真，从而支持提取高分辨率光谱。考虑到设计尺寸较大（器件B的版图面积约为6 mm²），该仿真规模对于FDTD来说已经相当大。通过EC2云平台，Rockley在多达16台基于前沿Xeon Platinum处理器的服务器上运行仿真，将每项作业分布在576个内核上。通过探索各种硬件配置，Rockley能够根据其业务和工程需求选择最佳配置。在某些情况下，使用“现货定价”（spot pricing），相较于按需计费（on-demand rates）可以获得80-90%的折扣。
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