업계 최초, 3D 전산유체역학 솔루션 발표

[산업일보]
반도체 설계 자동화(EDA) 기술 및 시장을 선도하는 한국멘토(www.mentorkr.com, 지사장 양영인)는 오늘, 업계 최초로 전자 엔지니어들이 제품 설계 시에 열류의 병목(정체) 및 첩경(단절) 현상이 발생하는 위치와 그 이유를 확인해 설계 업무의 효율성을 높일 수 있는 3D 전산 유체 역학(CFD)’ 솔루션인 ‘플로썸(FloTHERM?) v.9’을 출시한다고 발표했다.

이날 행사에는 본사 시스템 디자인 부문 시장 개발 이사인 존 아이작(John Isaac)과, 메커니컬 해석 부문(Mechanical Analysis Division)의 총괄 매니저인 에릭 버젤(Erich Buergel)이 함께 하여, ‘플로썸’이 열의 병목(Bn) 및 첩경(Sc) 현상이 발생하는 곳을 확인할 수 있는 열 해석관련 특허 기술을 통해 전자 제품 설계 작업 시에 열 관리 상의 문제를 확인하는 관찰 수단이 아니라 설계자에게 적용 가능한 해결책을 제시하여 열 설계 및 관리 문제를 보다 빨리 효과적으로 해결할 수 있는 방안들을 소개했다.

플로썸은 열 해석 관련 산업분야를 주도하며 정확하고 빠르게 문제를 해결하는 CFD 솔버(해결책)로 전 세계적으로 널리 사용되고 있다. 미국 기술 연구 및 컨설팅 기업인 애버딘 그룹(Aberdeen Group)이 실시한 설문 조사에 따르면 플로썸은 다른 솔루션에 비해 열 검증작업을 33%이상 줄여주고 PCB 디자인 재검정작업(Respin)은 500%이상 줄여준다고 발표한바 있다. (Electronics Correct by Design Benchmark Study, 2007년 2월).

이러한 사용자 설문 조사 결과처럼 플로썸은 설계자가 열 관리 상의 문제를 해결하는 방식을 대폭적으로 변화시킬 수 있다. 병목(Bn) 변수 확인 기능은 고온의 부품이나 칩으로부터 주변으로 공기를 통해 열이 전달되는 과정에서 설계된 열 전달 경로상의 어디에 열류의 병목이 일어나는지를 눈으로 확인할 수 있게 지원한다. 이러한 병목 부분을 설계 작업에서 변경하면 열류 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있다.

첩경(Sc) 변수 확인 기능은 간단한 요소를 추가하여 효과적인 열 전달 경로를 만들어 시스템을 냉각시킬 수 있는 추가 영역을 표시해 준다.

이러한 기술들을 통해 설계자는 보다 좋은 제품을 더 빠른 시간 내에 만들 수 있다. 또한 문제가 발생한 곳을 수정하는 기존의 시행 착오 해결 방법으로 실험하는 대신 열 병목(Bn) 및 첩경(Sc) 변수를 근거로 하여, 보다 지능적으로 설계 작업시의 개선 방안들을 찾을 수 있다.

멘토 그래픽스의 메커니컬 해석 부문(Mechanical Analysis Division)의 에릭 버젤(Erich Buergel) 총괄 매니저는 “플로썸은 전자제품 시스템 등의 소비전력 문제를 해결하려는 자사의 지속적인 노력의 결과물이다”라고 말하고, “IC와 패키지, PCB, 완제품 전자장치 시스템에 이르는 전체 프로세스에 사용할 수 있는 열 해석 및 테스트 솔루션이며, 특히 새로운 열 병목(Bn) 및 첩경(Sc) 확인 기술은 혁신을 더욱 앞당기는 핵심 기술이다”라고 밝혔다.

이외에도 새로운 플로썸 v.9(FloTHERM v.9)는 두 가지 부분이 추가로 개선되었는데, § 플로썸을 통해 얻은 데이터를 기존 데이터들에 통합할 수 있도록 XML 모델 및 형상 정보를 가져오는 기능 § PCB설계 툴인 멘토 그래픽스 익스피디션(Mentor Graphics? Expedition?) PCB 디자인 플랫폼에 직접 연결하는 기능이다. 사용자는 이러한 직접 연결 기능을 통해 원본 익스피디션 PCB 데이터를 가져오는 것은 물론 보다 정확한 열 흐름 모델을 만들기 위해 추가 개체(히트싱크, thermal via, 보드 컷아웃, EM 캔)를 삭제하거나 편집할 수 있다.

엔지니어는 플로썸을 통해 첨단 CFD 기법으로 전자장치 시스템의 공기 흐름, 온도 및 열 전달 과장을 3D로 시뮬레이션하여 가상 시제품(프로토타입)을 만들어볼 수 있다. 이러한 기능을 사용하면 열 해석이 정확하게 수행되므로 엔지니어는 실제 시제품을 제작하기 전에 설계단계에서 평가 및 테스트 업무를 진행할 수 있다. 또한 플로썸은 IC와 패키지, PCB, 완제품 전자장치 시스템에 이르기까지 모든 전자제품을 설계하는데 있어, 최상의 시스템 안정성을 기반으로 전체를 아우르는 열 시뮬레이션을 수행하도록 멘토의 다른 제품과 호환하여 사용할 수 있다.

반도체 팹리스 회사인 캠브리지 세미컨덕터(CamSemi)의 엔지니어링 사업부 부사장인 니겔 헤더(Nigel Heather)는 “플로썸 9(FloTHERM 9)는 에너지 절약 소비자 제품의 사용을 장려하는 국제 프로그램인 ‘에너지 스타(Energy Star)’에 맞출 수 있는 휴대폰 충전기를 위한 IC(집적회로)를 개발할 때 시간과 비용을 크게 절감시켜 준다. ‘열 병목’ 현상을 확인하는 기능을 사용하는 기본 시뮬레이션을 통해 잠재적인 열 문제를 신속하게 밝혀냈으며, 반복 작업을 통해 해결책을 찾을 수 있었다”며 “시제품(프로토타입) 보드를 제작하여 동일한 결과를 얻으려면 많은 시간이 걸리고 다른 중요한 작업을 할 수 있는 기회를 놓칠 수도 있었을 것이다. 멘토그래픽스의 플로썸은 개발 비용을 절감하고 프로젝트를 신속하게 진행할 수 있어 고객의 빡빡한 마감 기한을 맞추는 데 많은 도움이 되었다”고 밝혔다.