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Capta de ecrã HyperLynx de solucionadores avançados de PCB.

Solucionadores Avançados

Os HyperLynx Advanced Solvers (HLAS) são uma família completa de ferramentas de simulação electromagnética (EM) para aplicações de embalagem PCB e IC. Fornecem simulação de onda completa, híbrida e quase-estática que pode ser executada de forma autónoma ou como uma parte fortemente 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 usar para 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 comprimento de onda) ao lado do FOI, pode ser considerada como uma estrutura “agrupada” e uma análise quase estática será suficiente, que analisa a estrutura tanto em DC como em um único ponto de frequência. Este tipo de análise é típico para extrair parasitas de circuitos analógicos a 10 MHz e também é frequentemente adequado para pequenos pacotes IC a operar a 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. Esta abordagem é comum para análises DDR, onde é importante incluir os efeitos de caminhos de retorno não ideais no modelo de interconexão.

Quando as frequências são altas (tipicamente >5 GHz) e a precisão é crítica, utiliza-se a abordagem de onda completa, porque modela a estrutura com o maior detalhe e faz o menor número de suposições. Esta abordagem fornece os resultados mais precisos, mas também é a mais intensiva em memória e computação. As técnicas de simulação paralela são frequentemente utilizadas para dividir a tarefa geral em partes que são executadas simultaneamente para reduzir o tempo necessário para concluir o trabalho.

O HyperLynx Advanced Solvers fornece todas as três capacidades de simulação dentro de uma estrutura comum, com as mesmas capacidades de importação e edição de banco de dados e com um conjunto comum de ferramentas de pós-processamento, visualização e exportação de modelo. Depois de importar um design, pode trocar os solucionadores com o clique de um botão, dependendo do seu formato de saída e requisitos de precisão.

Integração HyperLynx e facilidade de utilização

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 fiável. Analisar uma estrutura individual permite que ela seja compreendida e otimizada para comportamentos elétricos como perda de inserção e diafonia, mas é o comportamento do sistema geral que importa, não os seus elementos individuais.

Os HyperLynx Advanced Solvers estão fortemente integrados com HyperLynx Signal Integrity e HyperLynx Power Integrity fluxos para fornecer uma modelagem de interconexão precisa e automatizada como parte de um fluxo de trabalho de análise ao nível do sistema. Isto permite que análises de interface DDR, canal serial de alta velocidade e integridade de energia CA sejam realizadas com os mais altos níveis de precisão de modelagem. Os modelos de PCB são extraídos e resolvidos automaticamente como parte destes fluxos de trabalho a nível do sistema.

Com o HyperLynx, os fluxos de análise já foram estabelecidos, comprovados e documentados - fornecendo um fluxo pronto a usar “pronto para uso”, ou uma linha de base a partir da qual construir ao criar os seus próprios fluxos personalizados. HyperLynx Advanced Solvers podem pós-processar dados e resultados de simulação de saída numa grande variedade de formatos de saída diferentes para satisfazer as 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 de computação e memória intensiva, com requisitos de recursos que aumentam drasticamente à medida que o tamanho da estrutura e a precisão da modelagem aumentam. O HyperLynx Advance Solvers (HL-AS) permite dimensionar o desempenho do solucionador de duas maneiras - adicionando mais núcleos de CPU e distribuindo grandes execuções de simulação em várias máquinas. Distribuição de Empregos HL-AS (HL-AS JD) permite dividir grandes trabalhos e executá-los em paralelo na sua LAN. O Job Distribution inclui um gestor de tarefas integrado que permite ao HyperLynx distribuir execuções de simulação diretamente e também é compatível com sistemas populares de gestão de carga.

Optimização avançada do design

O HyperLynx Advanced Solvers fornece dois níveis de otimização automatizada de design, que permitem aos utilizadores determinar rapidamente quais modificações de design resultarão num desempenho de design ideal. Para cada nível, os utilizadores definem a estrutura a optimizar, os parâmetros de design que podem ser modificados e os seus intervalos, juntamente com as métricas utilizadas para medir o desempenho do projeto e os valores-alvo.

  • HyperLynx 3D Explorer (3DEX) realiza análise automatizada de parâmetros de varreção em modelos de design parametrizados que incluem rupturas BGA, cabos, traços de terminação/diferencial única e vias de terminação/diferencial simples. Partes de um design real roteado podem ser extraídas, parametrizadas e otimizadas. O 3DEX normalmente gera casos de simulação para todas as combinações de variáveis de design de entrada; os casos que são realmente simulados podem ser selecionados pelo utilizador se o número de permutações ficar demasiado grande. O 3DEX é mais adequado para aplicações onde 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) é excelente onde o espaço de design a ser explorado é muito grande (>100.000 permutações ou mais) e a análise de parâmetros de varreção é impraticável. O DSE baseia-se no HEEDS-MDO, um poderoso conjunto de optimização de uso geral com capacidades abrangentes de modelagem, ajuste e visualização de resultados. O DSE é extremamente eficiente - o seu algoritmo SHERPA avançado pode muitas vezes investigar um espaço de design de 100.000 permutações e encontrar uma solução viável executando apenas 100 experiências de simulação selecionadas automaticamente.
HyperLynx visual interface with design optimization showing the 3D explorer.