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Captura de pantalla de HyperLynx de solucionadores de PCB avanzados.

Solucionadores avanzados

Los HyperLynx Advanced Solvers (HLAS) son una familia completa de herramientas de simulación electromagnética (EM) para aplicaciones de envasado de PCB e circuitos integrados. Ofrecen simulación de onda completa, híbrida y cuasiestática que se puede ejecutar de forma independiente o como una parte estrechamente integrada de los flujos de análisis de la integridad de la señal y la potencia.

Aplicaciones de EM Solver

Las diferentes aplicaciones requieren diferentes enfoques de modelado electromagnético para mantener los tiempos de simulación y los requisitos de recursos dentro de límites razonables. El solucionador correcto que se debe utilizar en un trabajo se determina en función del tamaño de la estructura que se va a modelar y de las longitudes de onda de las frecuencias de interés (FOI) de la estructura.

Cuando la estructura es pequeña (normalmente < 1/10 de longitud de onda) junto a la FOI, se puede considerar una estructura «agrupada» y bastará con un análisis cuasiestático, que analice la estructura tanto en corriente continua como en un único punto de frecuencia. Este tipo de análisis es típico para extraer parásitos de circuitos analógicos a 10 de MHz y también suele ser adecuado para paquetes de circuitos integrados pequeños que funcionan a velocidades moderadas.

Cuando la estructura es grande, plana y regular, y las frecuencias son moderadas (hasta unos pocos GHz), la técnica híbrida descompone la estructura en planos y líneas de transmisión, conectados por vías. Este enfoque es común en el análisis de DDR, donde es importante incluir los efectos de las rutas de retorno no ideales en el modelo de interconexión.

Cuando las frecuencias son altas (normalmente >5 GHz) y la precisión es fundamental, se utiliza el enfoque de onda completa, ya que modela la estructura con el mayor detalle y hace el menor número de suposiciones. Este enfoque proporciona los resultados más precisos, pero también es el que más consume memoria y computación. Las técnicas de simulación paralela se utilizan a menudo para dividir la tarea general en partes que se ejecutan simultáneamente y reducir el tiempo necesario para completar el trabajo.

HyperLynx Advanced Solvers proporciona las tres funciones de simulación dentro de un marco común, con las mismas funciones de importación y edición de bases de datos y con un conjunto común de herramientas de posprocesamiento, visualización y exportación de modelos. Una vez que haya importado un diseño, puede cambiar de solucionador con solo hacer clic en un botón, según el formato de salida y los requisitos de precisión.

Integración y facilidad de uso con HyperLynx

La simulación electromagnética 3D es una tecnología fundamental en sí misma, pero también forma parte de un proceso analítico más amplio que determina si un sistema tiene suficiente margen de operación positivo como para funcionar de forma fiable. El análisis de una estructura individual permite entenderla y optimizarla para comportamientos eléctricos como la pérdida por inserción y la diafonía, pero lo que importa en última instancia es el comportamiento del sistema en general, no sus elementos individuales.

Los HyperLynx Advanced Solvers están perfectamente integrados con HyperLynx Signal Integrity y HyperLynx Power Integrity fluye para proporcionar modelos de interconexión precisos y automatizados como parte de un flujo de trabajo de análisis a nivel de sistema. Esto permite realizar análisis de integridad de la interfaz DDR, el canal en serie de alta velocidad y la alimentación de corriente alterna con los niveles más altos de precisión de modelado. Los modelos de PCB se extraen y resuelven automáticamente como parte de estos flujos de trabajo a nivel de sistema.

Con HyperLynx, los flujos de análisis ya están establecidos, comprobados y documentados, lo que proporciona un flujo listo para usar nada más sacarlo de la caja o una base a partir de la que crear sus propios flujos personalizados. HyperLynx Advanced Solvers puede posprocesar los datos y generar los resultados de la simulación en una amplia variedad de formatos de salida diferentes para satisfacer sus necesidades particulares.

HyperLynx screen shot showing the interface for Advanced Solvers integration with signal integrity and power integrity.

Rendimiento escalable

La simulación electromagnética 3D es una tarea que consume mucha memoria y computación, y los requisitos de recursos aumentan drásticamente a medida que aumentan el tamaño de la estructura y la precisión del modelado. Los solucionadores avanzados de HyperLynx (HL-AS) le permiten escalar el rendimiento de los solucionadores de dos maneras: añadiendo más núcleos de CPU y distribuyendo grandes simulaciones en varios equipos. HL-AS Distribución de puestos (HL-AS JD) le permite dividir los trabajos grandes y ejecutarlos en paralelo en su LAN. Job Distribution incluye un gestor de trabajos integrado que permite a HyperLynx distribuir las ejecuciones de simulación directamente y también es compatible con los sistemas de gestión de cargas más populares.

Optimización avanzada del diseño

HyperLynx Advanced Solvers ofrece dos niveles de optimización automática del diseño, que permiten a los usuarios determinar rápidamente qué modificaciones de diseño se traducirán en un rendimiento de diseño óptimo. Para cada nivel, los usuarios definen la estructura que se va a optimizar, los parámetros de diseño que se pueden modificar y sus rangos, junto con las métricas utilizadas para medir el rendimiento del diseño y los valores objetivo.

  • HyperLynx 3D Explorer (3DEX) realiza análisis automatizados de parámetros de barrido en plantillas de diseño parametrizadas que incluyen conexiones BGA, cables, trazas de un solo extremo o diferencial y vías de un solo extremo o diferencial. Se pueden extraer, parametrizar y optimizar partes de un diseño enrutado real. 3DEX normalmente genera casos de simulación para todas las combinaciones de variables de diseño de entrada; el usuario puede seleccionar los casos que realmente se simulan si el número de permutaciones es demasiado grande. 3DEX es más adecuado para aplicaciones en las que el número de permutaciones es inferior a 100 o cuando el subconjunto de casos que se deben simular puede identificarse fácilmente.
  • HyperLynx Design Space Exploration (DSE) sobresale cuando el espacio de diseño que se va a explorar es muy grande (más de 100 000 permutaciones o más) y el análisis de parámetros de barrido no es práctico. El DSE se basa en HEEDS-MDO, un potente paquete de optimización de uso general con amplias funciones de modelado, ajuste y visualización de resultados. El DSE es extremadamente eficiente. Su avanzado algoritmo SHERPA puede investigar a menudo un espacio de diseño de 100 000 permutaciones y encontrar una solución viable realizando tan solo 100 experimentos de simulación seleccionados automáticamente.
HyperLynx visual interface with design optimization showing the 3D explorer.