Skip to main content
Ova se stranica prikazuje pomoću automatiziranog prijevoda. Umjesto toga, pogledaj na engleskom?

3D EM rješavač graničnih elemenata

HyperLynx Full-Wave Solver

HyperLynx Full Wave Solver (FWS) je rješavač graničnih elemenata koji se koristi za simulaciju vrlo visokofrekventnog ponašanja 3D elektromagnetskih struktura koje imaju proizvoljne geometrije. Jedan je član integrirane obitelji HyperLynx Advanced Solvers.

Resursi HyperLynx
Ploča s elektroničkim komponentama i vizualizacijom analize integriteta signala za softver za rješavanje cijelog valova Hyperlynx.

Aplikacije za rješavanje punog valova

Pristupi punog vala koriste se kada je struktura koja se analizira usporediva (ili veća) od valne duljine signala na frekvencijama od interesa. Ovo je pristup opće namjene koji ne pretpostavlja geometriju strukture ili njenom elektromagnetskom ponašanju. U HyperLynx, rješavač punog valova obično se koristi za modeliranje kritičnih dijelova serijskih kanala velike brzine (proboji, blokiranje kapa, prelazi i drugi diskontinuiteti), odjeljaka IC paketa visoke gustoće ili odabranih dijelova DDR5 memorijskih sučelja.

Rješenja s punim valom pružaju najtočnije simulacije koje su trenutno dostupne. To također znači da su najsloženiji i najintenzivniji za memoriju, zbog čega će najvjerojatnije zahtijevati ubrzanje simulacije, bilo korištenjem mnogih CPU jezgri na velikom poslužitelju, ili dijeljenjem posla (ili zadataka) na više strojeva na LAN-u.

HyperLynx integracija i jednostavnost korištenja

Kada se rješavaoci punog vala koriste kao dio analize na razini sustava, potpuno međusobno povezivanje obično je preveliko da bi se praktički moglo riješiti 3D rješavačem. To znači da se međusobno povezivanje dijeli na odjeljke koji zahtijevaju 3D rješavanje (područja probijanja, prijelaze i blokirne kape), odjeljke koji se mogu točno opisati modelima tragova i odjeljke predstavljene kao modeli S-parametara (često konektori i IC paketi). To je poznato kao rješavanje "rezanja i šivanja" - međusobno povezivanje je "izrezano" na dijelove koji se svaki modelira pojedinačno, a zatim se dijelovi "spajaju" zajedno kako bi se stvorio model kanala od kraja do kraja za analizu razine sustava.

Metoda rezanja i uboda maksimizira učinkovitost rješavanja jer je veličina područja riješenih 3D simulacijom ograničena na kritična signalna područja i njihove povratne putove. Izvan tih područja, predstavljanje signala modelom traga ili konektora daleko je učinkovitije sa stajališta računanja vremena i resursa. Izazov s metodom rezanja i uboda je pravilno upravljanje svim detaljima - na primjer, svako 3D područje mora biti dovoljno veliko da osigura ponašanje transverzalnog elektromagnetskog (TEM) na granicama luka. To znači da će područje uključivati neki dio traga signala, a duljinu traga modeliranu kao dalekovod trebat će prilagoditi tako da odražava dio traga koji je već uključen u 3D područje. To 3D područje također mora uključivati povratni put signala, tako da prilikom stvaranja područja također treba uzeti u obzir prijelaze za šivanje tla i odgovarajuću udaljenost međuspremnika. Obično se ovaj postupak obavlja ručno, što zahtijeva znatnu korisničku stručnost. To uvelike ograničava broj korisnika koji mogu izvršiti analizu i broj signala koje mogu praktički analizirati.

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

Automatizirano stvaranje modela kanala nakon rasporeda

HyperLynx automatski stvara modele kanala nakon rasporeda na temelju zahtjeva za protokol koji se analizira. Korisnici jednostavno odabiru signale koje žele analizirati, a HyperLynx čini ostalo:

  • Ugrađeni DRC motor koristi se za automatsko prepoznavanje dijelova međusobnog povezivanja koji zahtijevaju 3D modeliranje.
  • HyperLynx BoardSIM stvara odgovarajuće postavke za 3D simulaciju i šalje ih rješaču punog vala.
  • Rješač s punim valom modelira 3D područja na potrebnu frekvenciju i stvara modele za SI analizu. Ovi modeli uključuju metapodatke priključaka koji ukazuju na to kako bi trebali biti povezani unutar modela punog kanala.
  • BoardSim kombinira modele iz 3D simulatora s modelima tragova i konektora kako bi stvorio model koji predstavlja kanal.
  • BoardSIM zatim pokreće SI simulaciju svjesnu protokola (obično SerDES ili DDR analiza) kako bi se uspostavile radne marže na razini sustava. To korisniku govori koji signali prolaze, koji ne uspijevaju i za koliko.

Sveobuhvatna vizualizacija i naknadna obrada

HyperLynx-ov Full-Wave Solver uključuje cijeli skup uređaja za crtanje izlaza koji prikazuju ponašanje i ažuriraju se u stvarnom vremenu kako simulacija napreduje, omogućujući korisniku da vidi kako se model razvija dok se simulacija pokreće. To uključuje grafikone stvarnog, magnitudnog, imaginarnog i faznog ponašanja, prikazane linearnim, log i dB ljestvicama. Podržano je i polarno crtanje.

Nakon što je simulacija završena, animirani dijagrami struje i gustoće polja mogu se koristiti za daljnje istraživanje ponašanja strukture.

Simulirani rezultati mogu se naknadno obraditi kako bi se uklonili učinci portskih struktura, provjerili i primijenili pasivnost, podijelili velike matrice na manje, prilagodili vrijednosti referentnog završetka porta i pretvorili podatke s jednim krajem u podatke mješovitog načina rada.

Simulacijski modeli mogu se izvesti kao podaci S-, Y- i Z-parametara s podkrugovima omotača začina za uključivanje u simulacije krugova na razini sustava. Generirani modeli također uključuju metapodatke porta koji definiraju što svaki port predstavlja i kako ga treba povezati u veći model za simulacije na razini sustava.

full wave solver reporting

Skalabilne performanse

Rješavanje punih valova najračunanije je i memorijsko intenzivnije od svih aplikacija rješavača, jer pruža najveću točnost i daje najmanje pretpostavki o strukturi koja se rješava. HyperLynx koristi dvoslojnu strategiju za poboljšanje protoka rješavača:

  • Prvi (i najjednostavniji) nivo performansi uključuje dodavanje više CPU jezgri u pojedinačni rad rješavača. U ovom scenariju, rješavač raspoređuje zadatke među dostupnim jezgrama kako bi posao brže završio. Korisnik kontrolira koliko jezgri je dopušteno koristiti svaki zadatak rješavača. Kao i svaki proces distribuirane analize, dodavanje više jezgara na kraju postiže točku smanjenja prinosa. U tom trenutku, ako se simulacija izvodi na velikom poslužitelju, paralelno se može pokrenuti nekoliko simulacija kako bi se povećala propusnost.
  • Drugi nivo uključuje distribuciju višestrukih rješavača na različite strojeve preko LAN-a. To omogućuje skaliranje performansi simulacije na vrlo visoke razine, osobito kada postoji veliki broj poslova rješavanja za izvođenje. Distribucija poslova HyperLynx Advanced Solvers naprednih rješavača (HL-AS JD) pruža sloj za upravljanje zadacima rješavača koji korisnicima omogućuje kontrolu načina i gdje će se izvršavati simulacijski zadaci. HL-AS JD može izravno distribuirati i upravljati simulacijskim poslovima preko LAN-a ili se može povezati s komercijalnim sustavima upravljanja opterećenjem (LSF, Windows HPC) kako bi iskoristio postojeću infrastrukturu za analizu gdje je dostupna.
HLAS - HyperLynx Scalable Peformance 1280x720

Skriptiranje i automatizacija

Analiza integriteta signala i snage složeni su procesi u više koraka, gdje promjena jedne opcije može značajno utjecati na krajnji rezultat. Budući da su ove simulacije često dugotrajne, računalne i zahtjevne za memoriju, ključno je osigurati da se simulacije pravilno postavljaju i dosljedno izvode. Bez mogućnosti da se osigura da se simulacije izvode dosljedno i točno, gubi se mnogo vremena prilagođavanjem i ponovnom simulacijom.

HyperLynx Advanced Solvers mogu se pokrenuti i interaktivno i putem automatizacije zasnovane na Pythonu. To omogućuje početno postavljanje dizajna, analizu i uklanjanje pogrešaka pomoću interaktivne analize kako bi se odredile optimalne postavke simulacije. Zatim, kako se dizajn ponavlja, te se postavke mogu ponovno upotrijebiti automatizacijom kako bi se osiguralo da se analiza uvijek izvodi na isti način, izvještava o istim metrikama i proizvodi iste izlazne modele. Interaktivno skriptno okruženje naredbenog retka dostupno je izravno s rješavačima kako bi korisnici mogli razviti i testirati svoje skripte za automatizaciju.

HyperLynx Advanced Solver automatizacija dio je šireg okvira skriptiranja za cijelu obitelj HyperLynx, koji omogućuje stvaranje automatiziranih tokova analize s više alata. Ovaj objektno orijentirani skriptni okvir uključuje unaprijed definirane tokove za integritet snage, integritet signala i analizu usklađenosti serijskih veza koji korisnicima omogućuju pokretanje složenih analiza sa samo nekoliko redaka prilagođenog koda.

HyperLynx Scripting and Automation
Rješač s punim valom

Resources