Skip to main content
Šis puslapis rodomas naudojant automatinį vertimą. View in English instead?

3D EM ribinių elementų sprendėjas

HyperLynx Full-Wave Solver

“HyperLynx Full Wave Solver” (FWS) yra ribinių elementų sprendėjas, naudojamas imituojant labai aukšto dažnio 3D elektromagnetinių struktūrų, turinčių savavališką geometriją, elgesį. Tai vienas integruotos “HyperLynx Advanced Solvers” šeimos narys.

Scheminė plokštė su elektroniniais komponentais ir signalo vientisumo analizės vizualizacija Hyperlynx pilnos bangos sprendžiančiajai programinei įrangai.

Viso bango sprendžiamosios programos

Viso bangos metodai naudojami, kai analizuojama struktūra yra panaši (arba didesnė) nei signalo bangos ilgis dominančiais dažniais. Tai bendrosios paskirties metodas, kuris nedaro prielaidų apie konstrukcijos geometriją ar jos elektromagnetinį elgesį. “HyperLynx” visos bangos sprendėjas paprastai naudojamas modeliuoti kritines didelės spartos serijinių kanalų sekcijas (lūžius, blokavimo dangtelius, vias ir kitus nutraukimus), didelio tankio IC paketų sekcijas ar pasirinktas DDR5 atminties sąsajų dalis.

Viso bango sprendimai suteikia tiksliausius šiuo metu turimus modeliavimus. Tai taip pat reiškia, kad jie yra sudėtingiausi ir reikalauja atminties, todėl jiems labiausiai tikėtina, kad reikės simuliacijos pagreitinimo, naudojant daugybę CPU branduolių dideliame serveryje, arba padalijant darbą (ar darbus) keliose LAN mašinose.

“HyperLynx” integracija ir naudojimo paprastumas

Kai visos bangos sprendėjai naudojami kaip sistemos lygio analizės dalis, visas sujungimas paprastai yra per didelis, kad jį būtų galima praktiškai išspręsti naudojant 3D sprendėją. Tai reiškia, kad sujungimas yra suskirstytas į skyrius, kuriems reikalingas 3D sprendėjas (lūžio regionai, vias ir blokavimo dangteliai), sekcijas, kurias galima tiksliai apibūdinti naudojant pėdsakų modelius, ir sekcijas, vaizduojamas kaip S parametrų modeliai (dažnai jungtys ir IC paketai). Tai žinoma kaip “supjaustyti ir dygsnio” sprendimas - sujungimas yra “supjaustytas” į skyrius, kurie yra kiekvienas modeliuojamas atskirai, tada gabalai yra “susiuvami” atgal kartu, kad būtų sukurtas nuo galo iki galo kanalo modelis sistemos lygio analizei.

Iškirpimo ir dygsnio metodas maksimaliai padidina sprendimo efektyvumą, nes 3D modeliavimu išspręstų sričių dydis apsiriboja kritinėmis signalo sritimis ir jų atitinkamais grįžimo keliais. Už tų sričių ribų signalo vaizdavimas pėdsakų ar jungties modeliu yra daug efektyvesnis skaičiavimo laiko ir išteklių požiūriu. Iššūkis, susijęs su pjūvio ir dygsnio metodu, yra teisingai valdyti visas detales - pavyzdžiui, kiekviena 3D sritis turi būti pakankamai didelė, kad būtų užtikrintas “Transverse Electro Magnetic” (TEM) elgesys uosto ribose. Tai reiškia, kad plotas apims tam tikrą signalo pėdsako dalį, o pėdsakų ilgį, sumodeliuotą kaip perdavimo linija, reikės pakoreguoti, kad atspindėtų pėdsakų dalį, jau įtrauktą į 3D sritį. Ši 3D sritis taip pat turi apimti signalo grįžimo kelią, todėl kuriant plotą taip pat reikia atsižvelgti į žemės susiuvimo vias ir tinkamą buferinį atstumą. Paprastai šis procesas atliekamas rankomis, todėl reikia didelių naudotojų žinių. Tai labai riboja vartotojų, galinčių atlikti analizę, skaičių ir signalų, kuriuos jie gali praktiškai analizuoti, skaičių.

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

Automatizuotas kanalo modelio kūrimas po išdėstymo

“HyperLynx” automatiškai sukuria kanalų modelius po išdėstymo pagal reikalavimus analizuojamam protokolui. Vartotojai tiesiog pasirenka signalus, kuriuos nori analizuoti, o “HyperLynx” atlieka likusią dalį:

  • Integruotas KDR variklis naudojamas automatiškai identifikuoti sujungimo sekcijas, kurioms reikalingas 3D modeliavimas.
  • “HyperLynx Board” SIM sukuria atitinkamus nustatymus 3D modeliavimui ir siunčia juos į pilnos bangos sprendėją.
  • Pilnų bangų sprendėjas modeliuoja 3D sritis reikiamu dažniu ir sukuria modelius SI analizei. Šie modeliai apima prievado metaduomenis, kurie nurodo, kaip jie turėtų būti prijungti per visą kanalo modelį.
  • “BoardSim” sujungia 3D simuliatoriaus modelius su pėdsakų ir jungčių modeliais, kad sukurtų modelį, kuris atvaizduoja kanalą.
  • Tada “BoardSim” vykdo protokolą žinantį SI modeliavimą (paprastai SerDES arba DDR analizę), kad nustatytų operacines maržas sistemos lygiu. Tai nurodo vartotojui, kurie signalai praeina, kurie nepavyksta ir kiek.

Išsami vizualizacija ir postapdorojimas

“HyperLynx” “Full-wave Solver” apima visą išvesties braižymo įrenginių rinkinį, kuris parodo elgesį ir atnaujinamas realiuoju laiku, kai modeliavimas progresuoja, leidžiant vartotojui pamatyti, kaip modelis vystosi vykdant modeliavimą. Tai apima realaus, dydžio, įsivaizduojamo ir fazinio elgesio sklypus, rodomus linijinėmis, žurnalinėmis ir dB skalėmis. Taip pat palaikomas poliarinis braižymas.

Kai modeliavimas bus baigtas, animuoti srovės ir lauko tankio sklypai gali būti naudojami toliau tirti struktūros elgesį.

Imituoti rezultatai gali būti apdorojami vėliau, siekiant pašalinti prievado struktūrų poveikį, patikrinti ir užtikrinti pasyvumą, padalyti dideles matricas į mažesnes, koreguoti prievado atskaitos pabaigos reikšmes ir konvertuoti vieno galo duomenis į mišraus režimo duomenis.

Modeliavimo modeliai gali būti eksportuojami kaip S-, Y- ir Z parametrų duomenys su prieskonių įvyniojimo pograndinėmis, kad būtų galima įtraukti į sistemos lygio grandinių modeliavimą. Sugeneruoti modeliai taip pat apima prievado metaduomenis, apibrėžiančius, ką kiekvienas prievadas atstovauja ir kaip jis turėtų būti prijungtas prie didesnio modelio sistemos lygio modeliavimui.

full wave solver reporting

Didelio masto našumas

Visų bangų sprendimas yra labiausiai skaičiuojamas ir daug atminties reikalaujantis iš visų sprendžiamųjų programų, nes jis užtikrina didžiausią tikslumą ir daro mažiausiai prielaidų apie sprendžiamą struktūrą. “HyperLynx” naudoja dviejų pakopų strategiją, skirtą sprendimų pralaidumui pagerinti:

  • Pirmoji (ir paprasčiausia) našumo pakopa apima daugiau CPU branduolių pridėjimą prie individualaus sprendėlio paleidimo. Pagal šį scenarijų sprendėjas paskirsto užduotis tarp turimų branduolių, kad darbas būtų atliktas greičiau. Vartotojas kontroliuoja, kiek branduolių kiekvienam sprendžiančiajam darbui leidžiama naudoti. Kaip ir bet kuris paskirstytos analizės procesas, pridėjus daugiau branduolių galiausiai pasiekiamas mažėjančios grąžos taškas. Tuo metu, jei modeliavimas vykdomas dideliame serveryje, lygiagrečiai galima paleisti keletą modeliavimų, kad būtų padidintas pralaidumas.
  • Antroji pakopa apima kelių sprendžiamųjų paleidimų paskirstymą skirtingoms mašinoms per LAN. Tai leidžia modeliavimo našumą padidinti iki labai aukšto lygio, ypač kai reikia paleisti daug sprendėjų darbų. “HyperLynx Advanced Solvers” darbo paskirstymas (HL-AS JD) suteikia sprendėjų užduočių valdymo sluoksnį, leidžiantį vartotojams kontroliuoti, kaip ir kur bus vykdomi modeliavimo darbai. “HL-AS JD” gali tiesiogiai paskirstyti ir valdyti modeliavimo darbus visoje LAN arba gali sąsają su komercinėmis apkrovos valdymo sistemomis (LSF, “Windows HPC”), kad pasinaudotų esama analizės infrastruktūra, kur įmanoma.
HLAS - HyperLynx Scalable Peformance 1280x720

Scenarijų kūrimas ir automatizavimas

Signalo ir galios vientisumo analizė yra sudėtingi, kelių žingsnių procesai, kai vienos parinkties keitimas gali reikšmingai paveikti galutinį rezultatą. Kadangi šie modeliavimai dažnai yra ilgi, skaičiuojami ir reikalauja atminties, labai svarbu užtikrinti, kad simuliacijos būtų tinkamai nustatytos ir nuosekliai atliekamos. Neturint galimybės užtikrinti, kad simuliacijos būtų atliekamos nuosekliai ir tiksliai, daug laiko prarandama koreguojant ir pakartotinai imituojant.

“HyperLynx Advanced Solvers” galima paleisti tiek interaktyviai, tiek per Python pagrįstą automatizavimą. Tai leidžia dizainus iš pradžių nustatyti, analizuoti ir derinti naudojant interaktyvią analizę, siekiant nustatyti optimalius modeliavimo nustatymus. Tada, kai dizainas pakartojamas, šie nustatymai gali būti pakartotinai naudojami automatizuojant, siekiant užtikrinti, kad analizė visada būtų vykdoma taip pat, praneša apie tą pačią metriką ir sukuria tuos pačius išvesties modelius. Interaktyvi komandinės eilutės scenarijų aplinka yra prieinama tiesiogiai su sprendėjais, kad vartotojai galėtų kurti ir išbandyti savo automatizavimo scenarijus.

“HyperLynx Advanced Solver” automatizavimas yra platesnės visos “HyperLynx” šeimos scenarijų sistemos dalis, leidžianti sukurti automatizuotus kelių įrankių analizės srautus. Ši objektinė scenarijų sistema apima iš anksto nustatytus srautus galios vientisumui, signalo vientisumui ir nuosekliųjų nuorodų atitikties analizei, kurie leidžia vartotojams atlikti sudėtingas analizes tik keliomis pasirinktinio kodo eilutėmis.

HyperLynx Scripting and Automation
Pilnų bangų sprendėjas

Resources