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Captura de tela do HyperLynx de solucionadores de PCB avançados.

Solucionadores avançados

Os HyperLynx Advanced Solvers (HLAS) são uma família completa de ferramentas de simulação eletromagnética (EM) para aplicações de embalagem de PCB e IC. Eles fornecem simulação de onda completa, híbrida e quase estática que pode ser executada de forma independente ou como uma parte totalmente integrada dos fluxos de análise de integridade de sinal e energia.

Aplicações de solucionador EM

Aplicações diferentes exigem diferentes abordagens de modelagem EM para manter os tempos de simulação e os requisitos de recursos dentro de limites razoáveis. O solucionador correto a ser usado em um trabalho é determinado com base no tamanho da estrutura a ser modelada e nos comprimentos de onda das frequências de interesse (FOI) na estrutura.

Quando a estrutura é pequena (normalmente < 1/10 de comprimento de onda) próxima ao FOI, ela pode ser considerada uma estrutura “agrupada” e uma análise quase estática será suficiente, que analisa a estrutura em DC e em um único ponto de frequência. Esse tipo de análise é típico para extrair parasitas de circuitos analógicos a 10 de MHz e também costuma ser adequado para pequenos pacotes de IC operando em velocidades moderadas.

Quando a estrutura é grande, plana e regular, e as frequências são moderadas (até alguns GHz), a técnica híbrida decompõe a estrutura em planos e linhas de transmissão, conectados por vias. Essa abordagem é comum na análise de DDR, na qual é importante incluir os efeitos de caminhos de retorno não ideais no modelo de interconexão.

Quando as frequências são altas (normalmente >5 GHz) e a precisão é crítica, a abordagem de onda completa é usada, pois ela modela a estrutura com os maiores detalhes e faz o menor número de suposições. Essa abordagem fornece os resultados mais precisos, mas também consome mais memória e computação. As técnicas de simulação paralela geralmente são usadas para dividir a tarefa geral em partes que são executadas simultaneamente para reduzir o tempo necessário para concluir o trabalho.

Os HyperLynx Advanced Solvers fornecem todos os três recursos de simulação dentro de uma estrutura comum, com os mesmos recursos de importação e edição de banco de dados e com um conjunto comum de ferramentas de pós-processamento, visualização e exportação de modelos. Depois de importar um design, você pode alternar os solucionadores com o clique de um botão, dependendo do formato de saída e dos requisitos de precisão.

Integração com HyperLynx e facilidade de uso

A simulação eletromagnética 3D é uma tecnologia crítica por si só, mas também faz parte de um processo analítico maior que determina se um sistema tem margem operacional positiva suficiente para funcionar de forma confiável. Analisar uma estrutura individual permite que ela seja entendida e otimizada para comportamentos elétricos, como perda de inserção e diafonia, mas é o comportamento do sistema geral que importa, em última análise, não seus elementos individuais.

Os HyperLynx Advanced Solvers estão totalmente integrados com HyperLynx Signal Integrity e HyperLynx Power Integrity fluxos para fornecer modelagem de interconexão precisa e automatizada como parte de um fluxo de trabalho de análise em nível de sistema. Isso permite que análises de interface DDR, canal serial de alta velocidade e integridade de energia AC sejam realizadas com os mais altos níveis de precisão de modelagem. Os modelos de PCB são extraídos e resolvidos automaticamente como parte desses fluxos de trabalho no nível do sistema.

Com o HyperLynx, os fluxos de análise já foram estabelecidos, comprovados e documentados, fornecendo um fluxo pronto para uso “pronto para uso” ou uma linha de base a partir da qual criar seus próprios fluxos personalizados. Os HyperLynx Advanced Solvers podem pós-processar dados e resultados de simulação de saída em uma ampla variedade de formatos de saída diferentes para atender às suas necessidades específicas.

HyperLynx screen shot showing the interface for Advanced Solvers integration with signal integrity and power integrity.

Desempenho escalável

A simulação eletromagnética 3D é uma tarefa que exige muita computação e memória, com requisitos de recursos que aumentam drasticamente à medida que o tamanho da estrutura e a precisão da modelagem aumentam. Os HyperLynx Advance Solvers (HL-AS) permitem escalar o desempenho do solucionador de duas maneiras: adicionando mais núcleos de CPU e distribuindo grandes simulações em várias máquinas. Distribuição de tarefas HL-AS (HL-AS JD) permite dividir tarefas grandes e executá-las em paralelo em sua LAN. O Job Distribution inclui um gerenciador de tarefas integrado que permite ao HyperLynx distribuir execuções de simulação diretamente e também é compatível com sistemas populares de gerenciamento de carga.

Otimização avançada de design

Os HyperLynx Advanced Solvers fornecem dois níveis de otimização automatizada de design, que permitem que os usuários determinem rapidamente quais modificações de design resultarão em um ótimo desempenho de design. Para cada nível, os usuários definem a estrutura a ser otimizada, os parâmetros de projeto que podem ser modificados e seus intervalos, juntamente com as métricas usadas para medir o desempenho do projeto e os valores-alvo.

  • HyperLynx 3D Explorer (3DEX) realiza análise automatizada de parâmetros de varredura em modelos de projeto parametrizados que incluem separações BGA, cabos, traços diferenciais de extremidade única e vias diferenciais de extremidade única/diferencial. Partes de um projeto roteado real podem ser extraídas, parametrizadas e otimizadas. O 3DEX normalmente gera casos de simulação para todas as combinações de variáveis de projeto de entrada; os casos realmente simulados podem ser selecionados pelo usuário se o número de permutações ficar muito grande. O 3DEX é mais adequado para aplicações em que o número de permutações é <100 ou quando o subconjunto de casos que devem ser simulados pode ser facilmente identificado.
  • HyperLynx Design Space Exploration (DSE) se destaca quando o espaço de projeto a ser explorado é muito grande (> 100.000 permutações ou mais) e a análise de parâmetros varridos é impraticável. O DSE é baseado no HEEDS-MDO, um poderoso pacote de otimização de uso geral com recursos abrangentes de modelagem, ajuste e visualização de resultados. O DSE é extremamente eficiente - seu algoritmo SHERPA avançado geralmente pode investigar um espaço de design de 100.000 permutações e encontrar uma solução viável executando apenas 100 experimentos de simulação selecionados automaticamente.
HyperLynx visual interface with design optimization showing the 3D explorer.