Altair推動多物理場模擬解決方案加速電子設計創新

Altair ultraFluidX氣動噪音模擬解決方案。Altair

電子系統因為人工智慧（AI）技術與高效能運算的應用的高功耗，而產生解決過熱與散熱問題的強大需求，舉凡資料中心機架型AI伺服器（Rackmount Server）的基礎設施，延伸到使用者終端的AI PC與各式各樣不同的電子運算系統，讓工程團隊耗費大量資源與時間以面對新形態的挑戰。

為了有效解決AI時代的算力需求並同步掌握散熱設計的挑戰，使用多物理場模擬系統，透過計算流體力學（CFD）方法模擬其冷卻氣流分布與散熱效益，成為電子產業與半導體產業當紅的產品開發主題。

為了擁抱這股龐大的AI需求與創新動能，以電腦輔助工程（CAE）、高效能運算技術（HPC）與AI資料分析解決方案完整布局的運算智能全球領導者美商Altair（澳汰爾），針對熱處理等相關係數挑戰與難題提出一系列的多物理場分析與模擬解決方案。

Altair全球CFD業務副總裁Frank Wu以 Altair ultraFluidX模擬軟體的使用範例，透過熱流模擬的技術，協助產業界重新尋找電子系統設計的「散熱」之道。

領先業界空氣動力學模擬工具ultraFluidX為電子裝置散熱提供創新解方

Altair長期與美國在底特律汽車製造重鎮的客戶保持的合作關係，旗下的ultraFluidX原本用在汽車製造產業處理汽車的空氣動力學特性與模擬技術，透過計算流體力學（CFD）分析找尋汽車在最小化空氣阻力的設計要求下，做到減少汽車燃料的消耗，並提高駕駛車輛的穩定性的設計目標，在業界具領導級地位。

而電子系統、AI PC，以及資料中心AI伺服器等當紅產品正面臨散熱系統設計的挑戰，除了散熱性能的最佳化設計之外，往往需要克服連帶產生的噪音與震動等多種物理場的難題，因為牽涉到不同的設計部門與架構，為解決這個複雜的問題，於Altair推出ultraFluidX做為設計模擬工具，協助電子製造與散熱系統供應鏈夥伴，並建立重要的ultraFluidX使用範例，打造優化散熱系統設計流程。

他舉例解決散熱風扇與整體應對散熱系統的設計，散熱系統首先聚焦於風扇所產生的風流與氣動效應去極大化處理散熱的效益，其次就是氣流與風扇葉以及週邊部件所交互產生的擾動所導致的噪音效應，這兩種主要參數影響著散熱系統設計的良莠。

所以有效的分析上述這兩種主要設計需求，使用空氣壓力流動分析去理解空氣流動力學（Aerodynamics）的分析。在處理與運算效率方面，ultraFluidX在市場上具領先地位。

這是由於ultraFluidX的網格生成方法採用LBM（Lattice Boltzmann Method），相較傳統CFD生成網格，LBM的好處是不用簡化複雜的幾何外型，且能夠快速抽換或者改動零件，減少工程師處理網格的時間。配合LES（Large Eddy Simulation）湍流模型及GPU算力來做計算求解，相較傳統CPU計算能大幅節省運算時間。

ultraFluidX的一次計算，就可得到流場及聲場兩種結果，不需要再進行二次計算。而搭配GPU運算資源，更能做到細節的完整掌握，為電子產品的風扇、散熱設計提供全新解決方案。

而提及GPU算力，Altair亦提供三種彈性的服務模式來應對各式客戶需求，第一，客戶自行準備GPU處理器伺服器做為執行ultraFluidX軟體的執行，第二，透過Altair連結公有雲運算服務來使用ultraFluidX，第三，Altair準備GPU專屬系統讓客戶可以在內部環境使用。這三個模式都配置不同的商務服務的內容，提供多種選擇以滿足客戶不同的需求。

使用AI 驅動的設計工具加強協作  加速設計融合並推動產品創新

為了提供設計的精準度並縮短設計與驗證時間的需求，Altair的AI技術迅速派上用場。舉例來說，對風扇或散熱模組的設計廠商而言，當累積了大量的ultraFluidX歷史數據後，便可以使用如Altair PhysicsAI軟體學習這些流場雲圖、聲壓級的關係，建立精準的AI預測模型，透過模型快速評估設計出更有效的風扇扇葉形狀，以降低氣流風阻的噪音，同時兼顧最大散熱能力，克服多種工程上的挑戰。

這個以AI技術加速模擬、設計與AI應用的範例，為電子與半導體產業用一個全新視角尋找工程設計的解決問題之道。更多的多物理場模擬技術與應用將在電子系統與半導體設計中扮演不可或缺的角色，其涉及的領域與範疇正在不斷的持續擴大。

舉凡用在晶片封裝設計、電子印刷線路板，乃至於電子系統常碰到需要處理包括結構、撞擊、電、熱、熱翹曲、流體力學等物理現象及技術挑戰。

Altair Technology Conference年度技術論壇聚焦「AI賦能」

為了讓客戶掌握這個產品設計趨勢，Altair將在2025年5月28日在台北召開Altair Technology Conference技術論壇，聚焦於「AI 賦能」的廣泛應用場景的展示。

憑藉其多年在模擬領域經驗與AI技術加持，Altair將為半導體、電子製造業的研發設計工程師提供全面的多物理場模擬解決方案，協助研發與製造團隊能在產品開發週期的早期就能夠掌握複雜的物理現象，優化設計。

近年來，Altair除了在其HyperWorks全面CAE (computer-aided engineering)平台中，結合許多AI能力，讓建模、分析等流程更有效率以外，還能利用像上述PhysicsAI功能，透過大量的多物理場模擬歷史資料，幫助工程師創建全新的設計概念。

本次大會除了介紹HyperWorks 2025全新功能一覽，展示其如何無縫整合有限元素分析、多物理場和材料模擬，協助研發團隊解決複雜且相互關聯的挑戰，主題演講也將深入解析以AI代理 (AI agent)、小型化大語言模型 (sLLM) 實現更智慧的產品工程。

而先進高階封裝晶片，延伸到PCB或電子系統上的散熱模組，以及資料中心伺服器中的液冷式散熱系統等產業，也都因應近年熱門的AI晶片、AI PC衍生各種挑戰。

大會上Altair首席工程師暨2025年美國國家工程院院士也將針對台灣電子與半導體客戶，解析如何利用Altair SimLab在PCB與3DIC封裝設計中的應用，並分享如何結合AI進行效能預測，與世界級IC設計產業客戶的應用案例，內容精彩可期。想要進一步了解Altair的解決方案與活動內容，敬請點此參考報名網站。