Skip to main content
Šī lapa tiek parādīta, izmantojot automātisko tulkošanu. Tā vietā skatīt angļu valodā?

3D EM robežu elementu risinātājs

HyperLynx Full-Wave Solver

HyperLynx pilna viļņu risinātājs (FWS) ir robeželementu risinātājs, ko izmanto, lai simulētu 3D elektromagnētisko struktūru ļoti augstas frekvences uzvedību, kurām ir patvaļīga ģeometrija. Tas ir viens no HyperLynx Advanced Solvers integrētās ģimenes locekļiem.

Shēmas plate ar elektroniskiem komponentiem un signāla integritātes analīzes vizualizāciju Hyperlynx pilna viļņu risinātāja programmatūrai.

Pilna viļņa risinātāju lietojumprogrammas

Pilna viļņa pieejas tiek izmantotas, ja analizējamā struktūra ir salīdzināma (vai lielāka) nekā signāla viļņa garums interesējošajās frekvencēs. Šī ir vispārēja mērķa pieeja, kas nedara pieņēmumus par struktūras ģeometriju vai tās elektromagnētisko izturēšanos. HyperLynx pilna viļņu risinātāju parasti izmanto, lai modelētu ātrgaitas sērijveida kanālu kritiskās sadaļas (izlauzumi, bloķēšanas vāciņi, šķērsgriezumi un citi pārtraukumi), augsta blīvuma IC pakotņu sadaļas vai izvēlētas DDR5 atmiņas saskarņu daļas.

Pilna viļņa risinājumi nodrošina visprecīzākās pašlaik pieejamās simulācijas. Tas arī nozīmē, ka tie ir vissarežģītākie un ietilpīgākie atmiņai, tāpēc tiem, visticamāk, būs nepieciešams simulācijas paātrinājums, vai nu izmantojot daudzus CPU kodolus lielā serverī, vai arī sadalot darbu (vai darbus) vairākās iekārtās LAN.

HyperLynx integrācija un lietošanas ērtums

Ja sistēmas līmeņa analīzes ietvaros izmanto pilna viļņu risinātājus, pilns starpsavienojums parasti ir pārāk liels, lai to praktiski atrisinātu ar 3D risinātāju. Tas nozīmē, ka starpsavienojums tiek sadalīts sadaļās, kurām nepieciešams 3D risinātājs (izlaušanās reģioni, šķērsgriezumi un bloķēšanas vāciņi), sadaļās, kuras var precīzi aprakstīt ar izsekošanas modeļiem, un sadaļās, kas attēlotas kā S parametru modeļi (bieži savienotāji un IC paketes). To sauc par “griezuma un dūriena” risināšanu - starpsavienojums tiek “sagriezts” sekcijās, no kurām katra tiek modelēta atsevišķi, pēc tam gabali tiek “sašūti” kopā, lai izveidotu kanāla modeli no gala līdz galam sistēmas līmeņa analīzei.

Griezuma un dūriena metode palielina risināšanas efektivitāti, jo ar 3D simulāciju atrisināto laukumu lielums ir ierobežots ar kritiskajām signāla zonām un to attiecīgajiem atgriešanās ceļiem. Ārpus šiem apgabaliem signāla attēlošana ar izsekošanas vai savienotāja modeli ir daudz efektīvāka no aprēķina laika un resursu viedokļa. Griezuma un dūriena metodes izaicinājums ir visu detaļu pareiza pārvaldība - piemēram, katram 3D laukumam jābūt pietiekami lielam, lai nodrošinātu šķērsvirziena elektromagnētisko (TEM) uzvedību ostas robežās. Tas nozīmē, ka apgabalā būs kāda signāla izsekošanas daļa, un pēdas garums, kas modelēts kā pārvades līnija, būs jāpielāgo, lai atspoguļotu 3D apgabalā jau iekļauto izsekojumu daļu. Šajā 3D apgabalā jāiekļauj arī signāla atgriešanās ceļš, tāpēc, veidojot apgabalu, jāņem vērā arī zemes šūšanas ceļi un pietiekams bufera attālums. Parasti šis process tiek veikts ar rokām, kas prasa ievērojamas lietotāju zināšanas. Tas ievērojami ierobežo to lietotāju skaitu, kuri var veikt analīzi, un signālu skaitu, ko viņi var praktiski analizēt.

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

Automatizēta pēcizkārtojuma kanāla modeļa izveide

HyperLynx automātiski izveido pēcizkārtojuma kanālu modeļus, pamatojoties uz analizējamā protokola prasībām. Lietotāji vienkārši izvēlas signālus, kurus viņi vēlas analizēt, un HyperLynx dara pārējo:

  • Iebūvētais KDR dzinējs tiek izmantots, lai automātiski identificētu starpsavienojuma sekcijas, kurām nepieciešama 3D modelēšana.
  • HyperLynx BoardSIM izveido atbilstošus iestatījumus 3D simulācijai un nosūta tos pilnviļņu risinātājam.
  • Pilna viļņu risinātājs modelē 3D apgabalus vajadzīgajā frekvencē un izveido modeļus SI analīzei. Šie modeļi ietver portu metadatus, kas norāda, kā tiem jābūt savienotiem pilna kanāla modelī.
  • BoardSim apvieno 3D simulatora modeļus ar izsekošanas un savienotāju modeļiem, lai izveidotu modeli, kas attēlo kanālu.
  • Pēc tam BoardSIM veic protokolu apzinātu SI simulāciju (parasti SerDES vai DDR analīzi), lai sistēmas līmenī noteiktu darbības rezerves. Tas lietotājam norāda, kuri signāli iziet, kuri neizdodas un cik daudz.

Visaptveroša vizualizācija un pēcapstrāde

HyperLynx pilna viļņu risinātājs ietver pilnu izvades zīmēšanas iespēju komplektu, kas simulācijas gaitā parāda uzvedību un atjaunina reāllaikā, ļaujot lietotājam redzēt, kā modelis attīstās simulācijas palaišanas laikā. Tie ietver reālas, lieluma, iedomātas un fāzes uzvedības diagrammas, kas parādītas ar lineārām, log un dB skalām. Tiek atbalstīta arī polārā zīmēšana.

Kad simulācija ir pabeigta, animētus strāvas un lauka blīvuma diagrammas var izmantot, lai tālāk izpētītu struktūras uzvedību.

Simulētos rezultātus var pēcapstrādāt, lai noņemtu portu struktūru efektus, pārbaudītu un ieviestu pasivitāti, sadalītu lielas matricas mazākās, pielāgotu porta atsauces beigu vērtības un pārvērstu viena gala datus par jauktā režīma datiem.

Simulācijas modeļus var eksportēt kā S-, Y un Z parametru datus ar garšvielu iesaiņojuma apakšshēmām, lai tos iekļautu sistēmas līmeņa ķēdes simulācijās. Ģenerētie modeļi ietver arī portu metadatus, kas nosaka, ko pārstāv katrs ports un kā tas būtu jāsavieno lielākā modelī sistēmas līmeņa simulācijām.

full wave solver reporting

Mērogojama veiktspēja

Pilna viļņu risināšana ir visvairāk aprēķina un atmiņietilpīgākā no visām risinātāju lietojumprogrammām, jo tā nodrošina vislielāko precizitāti un sniedz vismazākos pieņēmumus par atrisināmo struktūru. HyperLynx izmanto divpakāpju stratēģiju, lai uzlabotu risinātāju caurlaidspēju:

  • Pirmais (un vienkāršākais) veiktspējas līmenis ietver vairāk CPU kodolu pievienošanu atsevišķam risinātāja palaišanai. Šajā scenārijā risinātājs sadala uzdevumus starp pieejamajiem kodoliem, lai darbu pabeigtu ātrāk. Lietotājs kontrolē, cik serdeņus katram risinātāja darbam ir atļauts izmantot. Tāpat kā jebkurš izplatītās analīzes process, pievienojot vairāk serdeņus, galu galā tiek samazināta peļņa. Tajā brīdī, ja simulācija tiek palaista lielā serverī, paralēli var veikt vairākas simulācijas, lai palielinātu caurlaidspēju.
  • Otrais līmenis ietver vairāku risinātāju skrējienu izplatīšanu dažādām mašīnām LAN. Tas ļauj simulācijas veiktspēju palielināt līdz ļoti augstam līmenim, it īpaši, ja ir jāveic liels skaits risinātāju darbu. HyperLynx Advanced Solvers risinātāju darbu sadale (HL-AS JD) nodrošina risinātāja uzdevumu pārvaldības slāni, kas ļauj lietotājiem kontrolēt, kā un kur tiks izpildīti simulācijas darbi. HL-AS JD var tieši izplatīt un pārvaldīt simulācijas darbus visā LAN, vai arī var saskarties ar komerciālām slodzes pārvaldības sistēmām (LSF, Windows HPC), lai izmantotu esošās analīzes infrastruktūras priekšrocības, ja tā ir pieejama.
HLAS - HyperLynx Scalable Peformance 1280x720

Skriptu veidošana un automatizācija

Signāla un jaudas integritātes analīze ir sarežģīti, daudzpakāpju procesi, kur vienas opcijas maiņa var būtiski ietekmēt gala rezultātu. Tā kā šīs simulācijas bieži ir garas, aprēķināmas un ietilpīgas atmiņai, ļoti svarīgi ir nodrošināt simulāciju pareizu iestatīšanu un konsekventu veikšanu. Bez iespējas nodrošināt, ka simulācijas tiek veiktas konsekventi un precīzi, daudz laika tiek zaudēts pielāgošanai un atkārtotai simulācijai.

HyperLynx Advanced Solvers var palaist gan interaktīvi, gan izmantojot Python balstītu automatizāciju. Tas ļauj sākotnēji iestatīt, analizēt un atkļūdot dizainus, izmantojot interaktīvu analīzi, lai noteiktu optimālos simulācijas iestatījumus. Pēc tam, kad dizains tiek atkārtots, šos iestatījumus var atkārtoti izmantot, izmantojot automatizāciju, lai nodrošinātu, ka analīze vienmēr tiek veikta tādā pašā veidā, ziņo par tiem pašiem metrikiem un rada vienādus izvades modeļus. Interaktīva komandrindas skriptu vide ir pieejama tieši ar risinātājiem, lai lietotāji varētu izstrādāt un pārbaudīt savus automatizācijas skriptus.

HyperLynx Advanced Solver automatizācija ir daļa no plašākas skriptu sistēmas pilnai HyperLynx saimei, kas ļauj izveidot automatizētas vairāku rīku analīzes plūsmas. Šī objektorientētā skriptu sistēma ietver iepriekš definētas plūsmas jaudas integritātei, signāla integritātei un sērijveida saišu atbilstības analīzei, kas ļauj lietotājiem veikt sarežģītas analīzes tikai ar dažām pielāgotā koda rindām.

HyperLynx Scripting and Automation
Pilna viļņa risinātājs

Resources