Skip to main content
Seda lehte kuvatakse automaatse tõlke abil. Vaata hoopis inglise keeles?

3D EM piirielementide lahendaja

HyperLynx Full-Wave Solver

HyperLynx täislaine lahendaja (FWS) on piirelementide lahendaja, mida kasutatakse suvalise geomeetriaga 3D-elektromagnetiliste struktuuride väga kõrgsagedusliku käitumise simuleerimiseks. See on üks HyperLynx Advanced Solvers integreeritud perekonna liige.

Elektrooniliste komponentide ja signaali terviklikkuse analüüsi visualiseerimisega trükkplaat Hyperlynxi täislaine lahendaja tarkvara jaoks.

Täislaine lahendusrakendused

Täislaine lähenemisviise kasutatakse siis, kui analüüsitav struktuur on võrreldav (või suurem) kui signaali lainepikkus huvipakkuvatel sagedustel. See on üldotstarbeline lähenemisviis, mis ei tee eeldusi struktuuri geomeetria ega selle elektromagnetilise käitumise kohta. HyperLynxis kasutatakse täislaine lahendajat tavaliselt kiirete jadakanalite kriitiliste sektsioonide (purunemised, blokeerimiskorgid, viaadid ja muud katkestused), suure tihedusega IC-pakettide sektsioonide või DDR5 mäluliideste valitud osade modelleerimiseks.

Täislainelahendused pakuvad praegu kõige täpsemaid simulatsioone. See tähendab ka seda, et need on kõige keerulisemad ja mälumahukamad, mistõttu nad vajavad kõige tõenäolisemalt simulatsiooni kiirendamist kas paljude protsessori tuumade abil suures serveris või jagades töö (või tööde) võrguühenduse mitme masina vahel LAN-is.

HyperLynx integreerimine ja kasutusmugavus

Kui süsteemitasandi analüüsi osana kasutatakse täislainelahustajaid, on täielik ühendus tavaliselt liiga suur, et seda praktiliselt lahendada 3D-lahendajaga. See tähendab, et vastastikune ühendus jaguneb osadeks, mis vajavad 3D-lahendajat (läbimurdepiirkonnad, viaadid ja blokeerimiskorgid), sektsioonideks, mida saab jälgimudelitega täpselt kirjeldada, ja sektsioonideks, mis on kujutatud S-parameetri mudelitena (sageli pistikud ja IC-paketid). Seda nimetatakse „lõikamise ja õmbluse” lahendamiseks - vastastikune ühendus „lõigatakse” osadeks, millest igaüks modelleeritakse eraldi, seejärel „õmmeldakse” tükid uuesti kokku, et luua süsteemi taseme analüüsi jaoks otsast lõpuni kanalimudel.

Lõike- ja õmblusmeetod maksimeerib lahendamise efektiivsust, kuna 3D-simulatsiooniga lahendatud alade suurus piirdub kriitiliste signaalipiirkondade ja nende vastavate tagasipöördusteadega. Väljaspool neid piirkondi on signaali esitamine jälgi- või pistiku mudeliga arvutusaja ja ressursi seisukohast palju tõhusam. Lõike- ja õmblusmeetodi väljakutseks on kõigi detailide korrektne haldamine - näiteks peab iga 3D-ala olema piisavalt suur, et tagada põiksuunaline elektromagnetiline (TEM) käitumine sadamapiiridel. See tähendab, et ala sisaldab mõnda osa signaalijäljest ja ülekandeliinina modelleeritud jälje pikkust tuleb kohandada nii, et see kajastaks 3D-alasse juba sisalduvat jälgeosa. See 3D-ala peab sisaldama ka signaali tagasipöördumisteed, nii et ala loomisel tuleb arvestada ka maapinna õmblusviite ja piisava puhverkaugusega. Tavaliselt tehakse seda protsessi käsitsi, mis nõuab märkimisväärset kasutaja teadmisi. See piirab oluliselt analüüsi teostavate kasutajate arvu ja signaalide arvu, mida nad saavad praktiliselt analüüsida.

A diagram showing the integration and ease of use of HLAS.

Automaatne paigutusjärgse kanali mudeli loomine

HyperLynx loob analüüsitava protokolli nõuete põhjal automaatselt paigutusjärgsed kanalimudelid. Kasutajad valivad lihtsalt signaalid, mida nad soovivad analüüsida, ja HyperLynx teeb ülejäänu:

  • Sisseehitatud DRC mootorit kasutatakse ühenduse osade automaatseks tuvastamiseks, mis vajavad 3D-modelleerimist.
  • HyperLynx BoardSIM loob 3D-simulatsiooni jaoks sobivad seadistused ja saadab need täislaine lahendajale.
  • Täislaine lahendaja modelleerib 3D-alasid vajaliku sagedusega ja loob mudelid SI analüüsiks. Need mudelid sisaldavad pordi metaandmeid, mis näitavad, kuidas need tuleks täiskanali mudelis ühendada.
  • BoardSim ühendab 3D-simulaatori mudelid jälgi- ja pistikumudelitega, et luua mudel, mis esindab kanalit.
  • Seejärel käivitab BoardSIM protokolliteadliku SI-simulatsiooni (tavaliselt SerDES või DDR analüüs), et luua süsteemi tasandil töömarginaalid. See ütleb kasutajale, millised signaalid mööduvad, millised ebaõnnestuvad ja kui palju.

Põhjalik visualiseerimine ja järeltöötlus

HyperLynxi täislaine lahendaja sisaldab täielikku komplekti väljundjoonistamise võimalusi, mis näitavad käitumist ja värskendatakse simulatsiooni edenedes reaalajas, võimaldades kasutajal näha, kuidas mudel simulatsiooni käivitamisel areneb. Nende hulka kuuluvad reaalse, suuruse, kujuteldavate ja faasiliste käitumise graafikud, mis on kuvatud lineaarse, log- ja dB skaalaga. Toetatud on ka polaarjoonistamine.

Kui simulatsioon on lõpule jõudnud, saab struktuuri käitumise edasiseks uurimiseks kasutada animeeritud voolu- ja väljatiheduse graafikuid.

Simuleeritud tulemusi saab järeltöödelda, et eemaldada pordistruktuuride mõju, kontrollida ja jõustada passiivsust, jagada suured maatriksid väiksemateks, kohandada pordi viitete lõppväärtusi ja teisendada ühe otsaga andmed segarežiimi andmeteks.

Simulatsioonimudeleid saab eksportida S-, Y- ja Z-parameetrite andmetena vürtsiümbrise alamahelatega, et lisada süsteemitasandi ahela simulatsioonidesse. Genereeritud mudelid sisaldavad ka pordi metaandmeid, mis määratlevad, mida iga port esindab ja kuidas see tuleks süsteemitasandi simulatsioonide jaoks ühendada suuremasse mudelisse.

full wave solver reporting

Skaleeritav jõudlus

Täislaine lahendamine on kõigist lahendusrakendustest kõige arvutus- ja mälumahukam, kuna see tagab suurima täpsuse ja teeb lahendatava struktuuri kohta kõige vähem eeldusi. HyperLynx kasutab lahendaja läbilaskevõime parandamiseks kahetasandilist strateegiat:

  • Esimene (ja lihtsaim) jõudlusaste hõlmab rohkem protsessori tuumade lisamist üksikule lahenduskäibele. Selle stsenaariumi korral jaotab lahendaja ülesandeid saadaolevate südamike vahel, et töö kiiremini lõpule viia. Kasutaja kontrollib, mitu südamikku on igal lahendustööl lubatud kasutada. Nagu iga hajutatud analüüsiprotsess, jõuab rohkemate südamike lisamine lõpuks tootluse vähenemise punkti. Sel hetkel, kui simulatsiooni käivitatakse suurel serveril, saab läbilaskevõime suurendamiseks paralleelselt käivitada mitu simulatsiooni.
  • Teine aste hõlmab mitme lahendusjooksu jaotamist erinevatele masinatele üle LAN-i. See võimaldab simulatsiooni jõudlust skaleerida väga kõrgele tasemele, eriti kui on palju lahendusülesandeid. HyperLynx Advanced Solvers lahendajate tööjaotus (HL-AS JD) pakub lahendaja tööhalduskihti, mis võimaldab kasutajatel kontrollida, kuidas ja kus simulatsioonitööd teostatakse. HL-AS JD suudab levitada ja hallata simulatsioonitöid otse võrguühenduse kaudu või saab liidestada kaubanduslike koormushaldussüsteemidega (LSF, Windows HPC), et kasutada olemasolevat analüüsiinfrastruktuuri, kui see on saadaval.
HLAS - HyperLynx Scalable Peformance 1280x720

Skriptimine ja automatiseerimine

Signaali ja võimsuse terviklikkuse analüüs on keerulised mitmeastmelised protsessid, kus ühe valiku muutmine võib lõpptulemust oluliselt mõjutada. Kuna need simulatsioonid on sageli pikad, arvutuslikud ja mälumahkad, on ülioluline tagada simulatsioonide nõuetekohane seadistamine ja järjepidev teostamine. Ilma võimeta tagada simulatsioonide järjepidevat ja täpset teostamist, kaotatakse palju aega kohandamiseks ja uuesti simuleerimiseks.

HyperLynx Advanced Solvers saab käivitada nii interaktiivselt kui ka Pythonipõhise automatiseerimise kaudu. See võimaldab disainilahendusi esialgu seadistada, analüüsida ja siluda interaktiivse analüüsi abil optimaalsete simulatsiooniseadete määramiseks. Seejärel, kui disaini itereeritakse, saab neid sätteid automatiseerimise kaudu uuesti kasutada, et tagada analüüsi käitamine alati samamoodi, esitatakse samad mõõdikud ja toodetakse samu väljundmudeleid. Interaktiivne käsurea skriptimiskeskkond on saadaval otse lahendajatega, et kasutajad saaksid oma automatiseerimisskripte välja töötada ja testida.

HyperLynx Advanced Solveri automatiseerimine on osa kogu HyperLynx perekonna laiemast skriptimisraamistikust, mis võimaldab luua automatiseeritud mitme tööriista analüüsivooge. See objektorienteeritud skriptiraamistik sisaldab eelnevalt määratletud vooge võimsuse terviklikkuse, signaali terviklikkuse ja jadalingi vastavuse analüüsi jaoks, mis võimaldavad kasutajatel teha keerukaid analüüse vaid mõne rea kohandatud koodiga.

HyperLynx Scripting and Automation
Täislaine lahendaja

Resources