HyperLynx Full-Wave Solver

När helvågslösare används som en del av systemnivåanalys är hela sammankopplingen normalt för stor för att praktiskt kunna lösas med en 3D-lösare. Det betyder att sammankoppling delas upp i sektioner som kräver en 3D-lösare (breakout-regioner, vias och blockeringslock), sektioner som kan beskrivas exakt med spårningsmodeller och sektioner representerade som S-parametermodeller (ofta kontakter och IC-paket). Detta kallas ”klipp och sy” -lösning - sammankopplingen ”skärs” i sektioner som var och en modelleras individuellt, sedan ”sys” bitarna ihop igen för att skapa en änd-till-end-kanalmodell för systemnivåanalys.

Klipp- och stygnmetoden maximerar lösningseffektiviteten eftersom storleken på de områden som löses med 3D-simulering är begränsade till kritiska signalområden och deras respektive returvägar. Utanför dessa områden är det mycket effektivare att representera signalen med en spår- eller anslutningsmodell ur beräkningstids- och resurssynpunkt. Utmaningen med klippa- och stygnmetoden är att hantera alla detaljer korrekt - till exempel måste varje 3D-område vara tillräckligt stort för att säkerställa Transverse Electro Magnetic (TEM) beteende vid portgränserna. Detta innebär att området kommer att innehålla en del av signalspåret, och spårlängden modellerad som en överföringsledning måste justeras för att återspegla den del av spåret som redan ingår i 3D-området. Det 3D-området måste också inkludera signalens returväg, så marksömnadsvias och ett adekvat buffertavstånd måste också beaktas när området skapas. Normalt görs denna process för hand, vilket kräver stor användarexpertis. Detta begränsar kraftigt antalet användare som kan utföra analysen och antalet signaler de praktiskt kan analysera.

Fullvågslösning är den mest beräknings- och minnesintensiva av alla lösningsapplikationer, eftersom det ger största noggrannhet och gör minsta antaganden om strukturen som löses. HyperLynx använder en tvåstegsstrategi för att förbättra lösarens genomströmning:

• Den första (och enklaste) prestandanivån innebär att man lägger till fler CPU-kärnor till en enskild lösarkörning. I det här scenariot fördelar lösaren uppgifter mellan de tillgängliga kärnorna för att få jobbet slutfört snabbare. Användaren styr hur många kärnor varje lösningsjobb får använda. Liksom alla distribuerade analysprocesser når tillsats av fler kärnor så småningom en punkt med minskande avkastning. Vid den tidpunkten, om simuleringen körs på en stor server, kan flera simuleringar köras parallellt för att öka genomströmningen.
• Den andra nivån innebär att distribuera flera lösningskörningar till olika maskiner över ett LAN. Detta gör att simuleringsprestanda kan skalas till mycket höga nivåer, särskilt när det finns ett stort antal lösningsjobb att köra. HyperLynx Advanced Solvers jobbfördelning (HL-AS JD) tillhandahåller ett lösningsjobbshanteringslager som gör det möjligt för användare att styra hur och var simuleringsjobb ska utföras. HL-AS JD kan distribuera och hantera simuleringsjobb över LAN direkt, eller så kan den ansluta till kommersiella lasthanteringssystem (LSF, Windows HPC) för att dra nytta av befintlig analysinfrastruktur där den är tillgänglig.

Signal- och effektintegritetsanalys är komplexa flerstegsprocesser, där ändring av ett enda alternativ kan påverka slutresultatet avsevärt. Eftersom dessa simuleringar ofta är långa, beräknings- och minnesintensiva är det viktigt att se till att simuleringar ställs in korrekt och utförs konsekvent. Utan förmågan att säkerställa att simuleringar utförs konsekvent och exakt går mycket tid förlorad vid justering och återanpassning.

HyperLynx Advanced Solvers kan köras både interaktivt och genom Python-baserad automatisering. Detta gör att konstruktioner initialt kan ställas in, analyseras och felsökas med hjälp av interaktiv analys för att bestämma optimala simuleringsinställningar. Sedan, när designen upprepas, dessa inställningar kan återanvändas genom automatisering för att säkerställa att analysen alltid körs på samma sätt, rapporterar samma mätvärden och producerar samma utdatamodeller. En interaktiv, kommandoradsskriptmiljö är tillgänglig direkt med lösarna så att användare kan utveckla och testa sina automatiseringsskript.

HyperLynx Advanced Solver-automatisering är en del av ett bredare skriptramverk för hela HyperLynx-familjen, som gör det möjligt att skapa automatiserade analysflöden för flera verktyg. Detta objektorienterade skriptramverk innehåller fördefinierade flöden för strömintegritet, signalintegritet och analys av överensstämmelse med seriell länk som gör det möjligt för användare att köra komplexa analyser med bara några rader anpassad kod.