Skip to main content
Ez az oldal automatikus fordítással jelenik meg. Inkább megnézi angolul?

3D EM határelem-megoldó

HyperLynx Full-Wave Solver

A HyperLynx Full Wave Solver (FWS) egy határelem-megoldó, amelyet tetszőleges geometriájú 3D elektromágneses struktúrák nagyon magas frekvenciás viselkedésének szimulálására használnak. Ez a HyperLynx Advanced Solvers integrált család egyik tagja.

Áramköri kártya elektronikus alkatrészekkel és jelintegritási elemzési vizualizációval a Hyperlynx teljes hullámú megoldó szoftverhez.

Teljes hullámú megoldó alkalmazások

Teljes hullámú megközelítéseket alkalmaznak, ha az elemzett szerkezet összehasonlítható (vagy nagyobb), mint a jelhullámhossz az érdeklődésre számot tartó frekvenciákon. Ez egy általános célú megközelítés, amely nem tesz feltételezéseket a szerkezet geometriájáról vagy elektromágneses viselkedéséről. A HyperLynx alkalmazásban a teljes hullámú megoldást általában a nagy sebességű soros csatornák kritikus szakaszainak (kitörések, blokkoló kupakok, átjáratok és egyéb megszakítások), nagy sűrűségű IC-csomagok szakaszainak vagy a DDR5 memória interfészek kiválasztott részeinek modellezésére használják.

A teljes hullámú megoldások biztosítják a jelenleg elérhető legpontosabb szimulációkat. Ez azt is jelenti, hogy ezek a legbonyolultabbak és a leginkább memóriaigényesek, így a legnagyobb valószínűséggel szimulációs gyorsítást igényelnek számukra, akár sok CPU mag használatával nagy kiszolgálón, akár a feladat (vagy feladatok) felosztásával több gépre egy LAN hálózaton.

HyperLynx integráció és könnyű használat

Ha a teljes hullámú megoldásokat rendszerszintű elemzés részeként használják, a teljes összeköttetés általában túl nagy ahhoz, hogy gyakorlatilag 3D megoldással megoldható legyen. Ez azt jelenti, hogy az összeköttetés olyan szakaszokra oszlik, amelyek 3D-s megoldást igényelnek (kitörési régiók, átjáratok és blokkoló kupakok), nyommodellekkel pontosan leírható szakaszokra és S-paraméteres modellekként ábrázolt szakaszokra (gyakran csatlakozók és IC-csomagok). Ezt nevezzük „vágás és öltés” megoldásnak - az összeköttetést olyan szakaszokra „vágják”, amelyek mindegyikét külön-külön modellezik, majd a darabokat „összevarrják”, hogy végpontig végpontokat hozzanak létre a rendszerszintű elemzéshez.

A vágási és öltési módszer maximalizálja a megoldási hatékonyságot, mivel a 3D szimulációval megoldott területek mérete a kritikus jelterületekre és azok visszatérési útvonalaira korlátozódik. Ezeken a területeken kívül a jel nyomvonalú vagy csatlakozómodellel történő ábrázolása számítási idő és erőforrás szempontjából sokkal hatékonyabb. A vágási és öltési módszer kihívása az összes részlet helyes kezelése - például minden 3D területnek elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy biztosítsa a transzverzális elektromágneses (TEM) viselkedést a port határain. Ez azt jelenti, hogy a terület magában foglalja a jelnyomnak egy részét, és az átviteli vezetékként modellezett nyomhosszt úgy kell beállítani, hogy tükrözze a 3D-s területen már szereplő nyomvonalat. Ennek a 3D-s területnek tartalmaznia kell a jel visszatérési útját is, ezért a terület létrehozásakor figyelembe kell venni a talajvarrási átjáratokat és a megfelelő puffer távolságot is. Általában ez a folyamat kézzel történik, jelentős felhasználói szakértelmet igényel. Ez nagymértékben korlátozza az elemzést elvégző felhasználók számát és a gyakorlatilag elemezhető jelek számát.

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

Automatikus elrendezés utáni csatornamodell létrehozása

A HyperLynx automatikusan létrehozza az elrendezés utáni csatornamodelleket az elemzett protokoll követelményei alapján. A felhasználók egyszerűen kiválasztják az elemezni kívánt jeleket, a többit pedig a HyperLynx végzi:

  • A beépített DRC motor a 3D modellezést igénylő összeköttetés szakaszainak automatikus azonosítására szolgál.
  • HyperLynx BoardSIM létrehozza a megfelelő beállításokat a 3D szimulációhoz, és elküldi azokat a teljes hullámú megoldáshoz.
  • A teljes hullámú megoldó modellezi a 3D területeket a kívánt frekvenciára, és modelleket hoz létre az SI elemzéshez. Ezek a modellek portmetaadatokat tartalmaznak, amelyek jelzik, hogyan kell csatlakoztatni őket a teljes csatornás modellen belül.
  • A BoardSim kombinálja a 3D szimulátor modelljeit nyomkövető és csatlakozó modellekkel, hogy létrehozzon egy modellt, amely a csatornát képviseli.
  • A BoardSIM ezután protokolltudatos SI-szimulációt futtat (jellemzően SERDES vagy DDR elemzést), hogy rendszerszinten meghatározza a működési margókat. Ez megmondja a felhasználónak, hogy mely jelek haladnak át, melyek meghibásodnak és mennyivel.

Átfogó megjelenítés és utólagos feldolgozás

A HyperLynx Full-Wave Solver teljes körű kimeneti nyomtatási lehetőségeket tartalmaz, amelyek valós időben mutatják a viselkedést és frissítik a szimuláció előrehaladtával, lehetővé téve a felhasználó számára, hogy lássa, hogyan fejlődik a modell a szimuláció futtatásakor. Ezek közé tartoznak a valós, nagyságrendű, képzeletbeli és fázisbeli viselkedés diagramjai, amelyek lineáris, log és dB skálákkal jelennek meg. A poláris nyomtatás is támogatott.

A szimuláció befejezése után animált áram- és mezősűrűségi diagramok felhasználhatók a szerkezet viselkedésének további vizsgálatára.

A szimulált eredmények utófeldolgozhatók a portstruktúrák hatásainak eltávolításához, a passzivitás ellenőrzéséhez és érvényesítéséhez, a nagy mátrixok kisebbre osztásához, a portreferencia-végső értékek beállításához és az egyvégű adatok vegyes módú adatokká konvertálásához.

A szimulációs modellek S-, Y- és Z-paraméteres adatként exportálhatók fűszercsomagoló aláramkörökkel a rendszerszintű áramköri szimulációkba való beillesztéshez. A generált modellek portmetaadatokat is tartalmaznak, amelyek meghatározzák, hogy az egyes portok mit képviselnek, és hogyan kell azokat egy nagyobb modellbe csatlakoztatni rendszerszintű szimulációkhoz.

full wave solver reporting

Méretezhető teljesítmény

A teljes hullámú megoldás az összes megoldó alkalmazás közül a leginkább számítási és memóriaigényes, mivel biztosítja a legnagyobb pontosságot, és a legkevesebb feltételezést teszi meg a megoldandó szerkezetről. A HyperLynx kétszintű stratégiát használ a megoldások átviteli képességének javítására:

  • Az első (és legegyszerűbb) teljesítményszint magában foglalja a több CPU-mag hozzáadását egy egyedi megoldó futáshoz. Ebben a forgatókönyvben a megoldó elosztja a feladatokat a rendelkezésre álló magok között, hogy gyorsabban elvégezze a feladatot. A felhasználó szabályozza, hogy az egyes megoldási feladatok hány magot használhatnak. Mint minden elosztott elemzési folyamat, a további mag hozzáadása végül csökkenő hozamot ér el. Ezen a ponton, ha a szimulációt nagy kiszolgálón futtatják, több szimuláció párhuzamosan futtatható az átviteli teljesítmény növelése érdekében.
  • A második szint magában foglalja a több megoldó futás elosztását különböző gépekre egy LAN-on keresztül. Ez lehetővé teszi a szimulációs teljesítmény nagyon magas szintre történő skálázását, különösen akkor, ha nagyszámú megoldási feladatot kell végrehajtani. HyperLynx Advanced Solvers feladatmegosztás (HL-AS JD) megoldó feladatkezelő réteget biztosít, amely lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy szabályozzák a szimulációs feladatok végrehajtásának módját és helyét. A HL-AS JD képes közvetlenül elosztani és kezelni a szimulációs feladatokat a LAN hálózaton keresztül, vagy kapcsolatba léphet a kereskedelmi terheléskezelő rendszerekkel (LSF, Windows HPC), hogy kihasználja a meglévő elemzési infrastruktúrát, ahol rendelkezésre áll.
HLAS - HyperLynx Scalable Peformance 1280x720

Scriptek és automatizálás

A jel- és teljesítményintegritási elemzés összetett, többlépcsős folyamatok, ahol egyetlen opció megváltoztatása jelentősen befolyásolhatja a végeredményt. Mivel ezek a szimulációk gyakran hosszúak, számítási és memóriaigényesek, kritikus fontosságú a szimulációk megfelelő beállításának és következetes végrehajtásának biztosítása. Anélkül, hogy biztosítani tudnánk a szimulációk következetes és pontos végrehajtását, sok idő veszít el a beállításhoz és az újraszimulációhoz.

A HyperLynx Advanced Solvers interaktív módon és Python alapú automatizálással egyaránt futtatható. Ez lehetővé teszi a tervek kezdetben beállítását, elemzését és hibakeresését interaktív elemzés segítségével az optimális szimulációs beállítások meghatározásához. Ezután a tervezés iterálásakor ezek a beállítások automatizáció révén újra felhasználhatók annak biztosítása érdekében, hogy az elemzés mindig ugyanúgy működjön, ugyanazokról a mutatókról számoljon be, és ugyanazokat a kimeneti modelleket állítsa elő. Interaktív, parancssori szkriptkörnyezet közvetlenül elérhető a megoldásokkal, így a felhasználók fejleszthetik és tesztelhetik automatizálási szkripteiket.

A HyperLynx Advanced Solver automatizálás a teljes HyperLynx család szélesebb szkriptrendszerének része, amely lehetővé teszi automatizált többeszköz-elemzési folyamatok létrehozását. Ez az objektum-orientált script-keretrendszer előre definiált áramlásokat tartalmaz a teljesítményintegritás, a jelintegritás és a soros kapcsolatok megfelelőségi elemzése érdekében, amelyek lehetővé teszik a felhasználók számára, hogy csak néhány sor egyedi kóddal bonyolult elemzéseket futtassanak.

HyperLynx Scripting and Automation
Teljes hullámú megoldó

Resources