HyperLynx Full-Wave Solver

Quando i solutori a onda intera vengono utilizzati come parte dell'analisi a livello di sistema, l'interconnessione completa è normalmente troppo grande per essere risolta praticamente con un solutore 3D. Ciò significa che l'interconnessione viene partizionata in sezioni che richiedono un solutore 3D (breakout region, vias e blocking cap), sezioni che possono essere descritte con precisione con modelli di traccia e sezioni rappresentate come modelli con parametri S (spesso connettori e pacchetti IC). Questa soluzione è nota come soluzione «taglia e punto»: l'interconnessione viene «tagliata» in sezioni modellate ciascuna individualmente, quindi i pezzi vengono «ricuciti» per creare un modello di canale end-to-end per l'analisi a livello di sistema.

Il metodo cut and stitch massimizza l'efficienza di risoluzione perché le dimensioni delle aree risolte con la simulazione 3D sono limitate alle aree critiche del segnale e ai rispettivi percorsi di ritorno. Al di fuori di queste aree, rappresentare il segnale con un modello di traccia o connettore è molto più efficiente dal punto di vista dei tempi di calcolo e delle risorse. La sfida con il metodo di taglio e cucitura è gestire correttamente tutti i dettagli: ad esempio, ogni area 3D deve essere sufficientemente grande da garantire il comportamento elettromagnetico trasverso (TEM) ai confini delle porte. Ciò significa che l'area includerà una parte della traccia del segnale e la lunghezza della traccia modellata come linea di trasmissione dovrà essere regolata per riflettere la porzione di traccia già inclusa nell'area 3D. Quell'area 3D deve includere anche il percorso di ritorno del segnale, quindi durante la creazione dell'area è necessario considerare anche le vie di cucitura a terra e una distanza buffer adeguata. Normalmente, questo processo viene eseguito a mano e richiede una notevole esperienza utente. Ciò limita enormemente il numero di utenti che possono eseguire l'analisi e il numero di segnali che possono praticamente analizzare.

La risoluzione a onda completa è la più impegnativa in termini di calcolo e memoria tra tutte le applicazioni di risoluzione, perché offre la massima precisione e fa il minor numero di ipotesi sulla struttura da risolvere. HyperLynx utilizza una strategia a due livelli per migliorare la produttività dei risolutori:

• Il primo (e più semplice) livello di prestazioni prevede l'aggiunta di più core CPU a una singola esecuzione del solutore. In questo scenario, il risolutore distribuisce le attività tra i core disponibili per completare il lavoro più rapidamente. L'utente controlla quanti core può utilizzare ogni risolutore. Come qualsiasi processo di analisi distribuito, l'aggiunta di più core alla fine comporta rendimenti decrescenti. A quel punto, se la simulazione viene eseguita su un server di grandi dimensioni, è possibile eseguire diverse simulazioni in parallelo per aumentare la produttività.
• Il secondo livello prevede la distribuzione di più esecuzioni di solutori su diverse macchine su una LAN. Ciò consente di scalare le prestazioni di simulazione a livelli molto elevati, in particolare quando è necessario eseguire un numero elevato di lavori di risoluzione. HyperLynx Advanced Solvers Job Distribution (HL-AS JD) fornisce un livello di gestione dei lavori del risolutore che consente agli utenti di controllare come e dove verranno eseguiti i lavori di simulazione. HL-AS JD può distribuire e gestire i lavori di simulazione direttamente sulla LAN oppure può interfacciarsi con i sistemi commerciali di gestione del carico (LSF, Windows HPC) per sfruttare l'infrastruttura di analisi esistente, ove disponibile.

L'analisi dell'integrità del segnale e dell'alimentazione sono processi complessi in più fasi, in cui la modifica di una singola opzione può influire in modo significativo sul risultato finale. Poiché queste simulazioni sono spesso lunghe, richiedono elaborazione e memoria, è fondamentale garantire che le simulazioni siano impostate correttamente ed eseguite in modo coerente. Senza la capacità di garantire che le simulazioni siano eseguite in modo coerente e accurato, si perde molto tempo per la regolazione e la resimulazione.

HyperLynx Advanced Solvers può essere eseguito sia in modo interattivo che tramite automazione basata su Python. Ciò consente di configurare, analizzare e debuggare inizialmente i progetti utilizzando un'analisi interattiva per determinare le impostazioni di simulazione ottimali. Quindi, man mano che il design viene iterato, tali impostazioni possono essere riutilizzate tramite l'automazione per garantire che l'analisi venga sempre eseguita allo stesso modo, riporti le stesse metriche e produca gli stessi modelli di output. Un ambiente di scripting interattivo a riga di comando è disponibile direttamente con i risolutori in modo che gli utenti possano sviluppare e testare i propri script di automazione.

L'automazione di HyperLynx Advanced Solver fa parte di un framework di scripting più ampio per l'intera famiglia HyperLynx, che consente di creare flussi di analisi automatici multi-tool. Questo framework di scripting orientato agli oggetti include flussi predefiniti per l'integrità dell'alimentazione, l'integrità del segnale e l'analisi della conformità dei collegamenti seriali che consentono agli utenti di eseguire analisi complesse con poche righe di codice personalizzato.