Diferenciálne riešitelia polí
Riešitelia diferenciálnych polí pracujú tak, že riešia Maxwellove rovnice pomocou metód konečných rozdielov. Tieto metódy diskretizujú priestor do priamočiarej mriežky, kde sa v každom bode vypočítajú elektrické a magnetické pole. Tento prístup je vhodný na analýzu vysokofrekvenčných efektov a ostrých prechodov v dizajne, ako sú stopy signálu na doske plošných spojov alebo prepojenia na čipe. Presnosť diferenciálneho riešiteľa závisí od veľkosti mriežkových buniek používaných na diskretizáciu priestoru - menšie bunky vedú k presnejším výsledkom, ale vyžadujú viac výpočtových zdrojov.
Metódy konečného rozdielu (FD) a konečných prvkov (FEM)
Diferenciálna forma poľa má dve odlišné príchute: metódu konečného rozdielu (FD) a konečného prvku (FEM). Metóda konečného rozdielu ponúka vynikajúce konvergenčné vlastnosti. Pri správnom ladení rozlíšenia mriežky a numerických schém môžu dizajnéri dosiahnuť vysoko presné riešenia poľných rovníc s minimálnym výpočtovým úsilím. Vďaka tomu je atraktívnou voľbou pre časovo kritické aplikácie v dizajne integrovaných obvodov, kde sú nevyhnutné rýchle časy obratu.
Integrované riešitelia poľa
Na druhej strane, riešitelia integrálnych polí používajú techniky numerickej integrácie na riešenie Maxwellových rovníc na povrchoch alebo objemoch v dizajne. Integrálne riešitelia sa pri riešení kapacity spoliehajú na diskretizáciu zdrojov elektromagnetického poľa, ako je hustota povrchového náboja. Bežné algoritmy zahŕňajú metódu hraničných prvkov (BEM) a metódu momentov (MoM).
Riešitelia s plávajúcimi náhodnými chôdzami (FRW)
Algoritmus Floating Random Walk (FRW) je tiež zvyčajne zoskupený s riešiteľmi polí, ale oficiálne nie sú riešiteľom poľa, pretože vo všeobecnosti neriešia polia. Na rozdiel od tradičných riešiteľov polí, ktoré používajú deterministické metódy na riešenie rovníc, algoritmus FRW zavádza stochastický prvok začlenením náhodných prechádzok do simulácie. Táto náhodnosť umožňuje realistickejšie znázornenie pohybu častíc v zložitých prostrediach. Jednou z hlavných nevýhod FRW je časovo náročná povaha algoritmu. Vyžaduje si veľké množstvo iterácií na získanie presných výsledkov, čo môže výrazne zvýšiť čas simulácie.
Zľava doprava: Reprezentácie diferenciálnych riešiteľov polí, integrálnych riešiteľov poľa a plávajúcej náhodnej chôdze. Pri riešiteľoch diferenciálnych polí (metóda konečného rozdielu FDM a metóda konečných prvkov FEM) je čip reprezentovaný priamočiarou mriežkou. S integrálnymi riešiteľmi polí (metóda hraničných prvkov BEM a metóda momentov MoM) je diskretizovaná iba hranica. Pri plávajúcej náhodnej chôdzi, ktorá oficiálne nie je riešiteľom poľa, pretože nerieši polia, sú simulované náhodné cesty častíc medzi dvoma vodičmi.
