Skip to main content
Bu sayfa, otomatik çeviri yardımıyla görüntülenmektedir. İngilizce olarak görüntülenmesini ister misiniz?

3D EM sınır elemanı çözücü

HyperLynx Full-Wave Solver

HyperLynx Tam Dalga Çözücü (FWS), keyfi geometrilere sahip 3B elektromanyetik yapıların çok yüksek frekans davranışını simüle etmek için kullanılan bir sınır elemanı çözücüdür. HyperLynx Advanced Solvers entegre ailesinin bir üyesidir.

Hyperlynx tam dalga çözücü yazılımı için elektronik bileşenlere ve sinyal bütünlüğü analizi görselleştirmesine sahip devre kartı.

Tam dalga çözücü uygulamaları

Tam dalga yaklaşımları, analiz edilen yapı, ilgili frekanslardaki sinyal dalga boyundan karşılaştırılabilir (veya daha büyük) olduğunda kullanılır. Bu, yapının geometrisi veya elektromanyetik davranışı hakkında varsayımlarda bulunmayan genel amaçlı bir yaklaşımdır. HyperLynx'te, tam dalga çözücü tipik olarak yüksek hızlı seri kanalların kritik bölümlerini (kopmalar, engelleme kapakları, yollar ve diğer süreksizlikler), yüksek yoğunluklu IC paketlerinin bölümlerini veya DDR5 bellek arayüzlerinin seçilmiş bölümlerini modellemek için kullanılır.

Tam dalga çözümleri şu anda mevcut olan en doğru simülasyonları sağlar. Bu aynı zamanda en karmaşık ve bellek yoğun olanlar oldukları anlamına gelir, bu da büyük sunucuda birçok CPU çekirdeği kullanılarak veya işi (veya işleri) bir LAN'daki birden fazla makineye bölerek simülasyon hızlandırma gerektirmeleri en muhtemel hale getirir.

HyperLynx entegrasyonu ve kullanım kolaylığı

Sistem düzeyinde analizin bir parçası olarak tam dalga çözücüler kullanıldığında, tam ara bağlantı normalde bir 3B çözücü ile pratik olarak çözülemeyecek kadar büyüktür. Bu, ara bağlantının bir 3B çözücü gerektiren bölümlere (kopma bölgeleri, geçişler ve engelleme kapakları), izleme modelleriyle doğru bir şekilde tanımlanabilen bölümlere ve S-parametre modelleri (genellikle konektörler ve IC paketleri) olarak temsil edilen bölümlere bölündüğü anlamına gelir. Bu, “kes ve dikiş” çözme olarak bilinir - ara bağlantı, her biri ayrı ayrı modellenen bölümlere “kesilir”, daha sonra parçalar sistem seviyesi analizi için bir uçtan uca kanal modeli oluşturmak için tekrar birbirine “dikilir”.

Kesme ve dikiş yöntemi çözme verimliliğini en üst düzeye çıkarır çünkü 3D simülasyonla çözülen alanların boyutu kritik sinyal alanları ve ilgili dönüş yolları ile sınırlıdır. Bu alanların dışında, sinyali bir iz veya bağlayıcı modeliyle temsil etmek, hesaplama zamanı ve kaynak açısından çok daha verimlidir. Kesme ve dikiş yöntemiyle ilgili zorluk, tüm detayları doğru yönetmektir - örneğin, her 3B alanın bağlantı noktası sınırlarında Transverse Electro Magnetic (TEM) davranışını sağlamak için yeterince büyük olması gerekir. Bu, alanın sinyal izinin bir bölümünü içereceği ve bir iletim hattı olarak modellenen iz uzunluğunun, 3D alana zaten dahil olan iz kısmını yansıtacak şekilde ayarlanması gerektiği anlamına gelir. Bu 3B alanın sinyalin dönüş yolunu da içermesi gerekir, bu nedenle alanı oluştururken zemin dikiş yolları ve yeterli bir tampon mesafesi de dikkate alınmalıdır. Normalde, bu işlem elle yapılır ve önemli kullanıcı uzmanlığı gerektirir. Bu, analizi yapabilecek kullanıcı sayısını ve pratik olarak analiz edebilecekleri sinyal sayısını büyük ölçüde sınırlar.

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

Otomatik yerleşim sonrası kanal modeli oluşturma

HyperLynx, analiz edilen protokolün gereksinimlerine göre yerleşim sonrası kanal modelleri otomatik olarak oluşturur. Kullanıcılar sadece analiz etmek istedikleri sinyalleri seçerler ve HyperLynx gerisini yapar:

  • Yerleşik DRC motoru, ara bağlantının 3B modelleme gerektiren bölümlerini otomatik olarak tanımlamak için kullanılır.
  • Hyperlynx KartıSIM 3B simülasyon için uygun kurulumları oluşturur ve bunları tam dalga çözücüye gönderir.
  • Tam dalga çözücü, 3B alanları istenen frekansta modeller ve SI analizi için modeller oluşturur. Bu modeller, tam kanal modelinde nasıl bağlanmaları gerektiğini gösteren bağlantı noktası meta verilerini içerir.
  • BoardSim, kanalı temsil eden bir model oluşturmak için 3D simülatördeki modelleri izleme ve konektör modelleriyle birleştirir.
  • BoardSIM daha sonra sistem düzeyinde işletim marjlarını oluşturmak için protokol duyarlı SI simülasyonunu (tipik olarak SerDes veya DDR analizi) çalıştırır. Bu, kullanıcıya hangi sinyallerin geçtiğini, hangilerinin başarısız olduğunu ve ne kadar geçtiğini söyler.

Kapsamlı görselleştirme ve sonrası işleme

HyperLynx'in Tam Dalga Çözücüsü, simülasyon ilerledikçe davranışı gösteren ve gerçek zamanlı olarak güncellenen eksiksiz bir çıktı çizim olanakları seti içerir ve kullanıcının simülasyon çalıştırılırken modelin nasıl geliştiğini görmesini sağlar. Bunlar, doğrusal, log ve dB ölçekleriyle görüntülenen gerçek, büyüklük, hayali ve faz davranış grafiklerini içerir. Polar çizim de desteklenir.

Simülasyon tamamlandıktan sonra, yapının davranışını daha fazla araştırmak için animasyonlu akım ve alan yoğunluğu grafikleri kullanılabilir.

Simüle edilmiş sonuçlar, bağlantı noktası yapılarının gömülü etkilerini ortadan kaldırmak, pasifliği kontrol etmek ve uygulamak, büyük matrisleri daha küçük matrislere bölmek, bağlantı noktası referans sonlandırma değerlerini ayarlamak ve tek uçlu verileri karışık mod verilerine dönüştürmek için sonradan işlenebilir.

Simülasyon modelleri, sistem düzeyinde devre simülasyonlarına dahil edilmek üzere baharat sarıcı alt devreleri ile S-, Y- ve Z-parametre verileri olarak dışa aktarılabilir. Oluşturulan modeller ayrıca her bir bağlantı noktasının neyi temsil ettiğini ve sistem düzeyinde simülasyonlar için daha büyük bir modele nasıl bağlanması gerektiğini tanımlayan bağlantı noktası meta verilerini içerir.

full wave solver reporting

Ölçeklenebilir performans

Tam dalga çözme, tüm çözücü uygulamaları arasında en fazla hesaplama ve bellek yoğun olanıdır, çünkü en yüksek doğruluğu sağlar ve çözülmekte olan yapı hakkında en az varsayımda bulunur. HyperLynx, çözücü verimini artırmak için iki katmanlı bir strateji kullanır:

  • İlk (ve en basit) performans katmanı, bireysel bir çözücü çalışmasına daha fazla CPU çekirdeği eklemeyi içerir. Bu senaryoda, çözücü işi daha hızlı tamamlamak için görevleri mevcut çekirdekler arasında dağıtır. Kullanıcı, her bir çözücü işinin kaç çekirdek kullanmasına izin verildiğini kontrol eder. Herhangi bir dağıtılmış analiz süreci gibi, daha fazla çekirdek eklemek sonunda azalan getiri noktasına ulaşır. Bu noktada, simülasyon büyük bir sunucuda çalıştırılıyorsa, verimi artırmak için paralel olarak birkaç simülasyon çalıştırılabilir.
  • İkinci katman, birden fazla çözücü çalıştırmasının bir LAN üzerinden farklı makinelere dağıtılmasını içerir. Bu, özellikle çalıştırılacak çok sayıda çözücü işi olduğunda, simülasyon performansının çok yüksek seviyelere ölçeklenmesini sağlar. HyperLynx Advanced Solvers İş Dağıtımı (HL-AS JD) kullanıcıların simülasyon işlerinin nasıl ve nerede yürütüleceğini kontrol etmelerini sağlayan bir çözücü iş yönetimi katmanı sağlar. HL-AS JD, simülasyon işlerini doğrudan LAN genelinde dağıtabilir ve yönetebilir veya mevcut analiz altyapısından yararlanmak için ticari yük yönetim sistemlerine (LSF, Windows HPC) arayüz oluşturabilir.
HLAS - HyperLynx Scalable Peformance 1280x720

Komut dosyası oluşturma ve otomasyon

Sinyal ve Güç Bütünlüğü Analizi, tek bir seçeneğin değiştirilmesinin nihai sonucu önemli ölçüde etkileyebileceği karmaşık, çok adımlı süreçlerdir. Bu simülasyonlar genellikle uzun, hesaplama ve bellek yoğun olduğundan, simülasyonların düzgün bir şekilde kurulmasını ve tutarlı bir şekilde gerçekleştirilmesini sağlamak kritik öneme sahiptir. Simülasyonların tutarlı ve doğru bir şekilde gerçekleştirilmesini sağlama yeteneği olmadan, ayarlama ve yeniden yapılandırma konusunda çok zaman kaybedilir.

HyperLynx Advanced Solvers hem etkileşimli olarak hem de Python tabanlı otomasyon aracılığıyla çalıştırılabilir. Bu, en uygun simülasyon ayarlarını belirlemek için tasarımların başlangıçta kurulmasına, analiz edilmesine ve etkileşimli analiz kullanılarak hata ayıklanmasına olanak tanır. Ardından, tasarım yinelendikçe, analizin her zaman aynı şekilde yürütülmesini, aynı metrikleri raporlamasını ve aynı çıktı modellerini üretmesini sağlamak için bu ayarlar otomasyon yoluyla yeniden kullanılabilir. Etkileşimli, komut satırı komut dosyası oluşturma ortamı, kullanıcıların otomasyon komut dosyalarını geliştirebilmeleri ve test edebilmeleri için doğrudan çözücülerle birlikte kullanılabilir.

HyperLynx Gelişmiş Çözücü otomasyonu, otomatik çok araçlı analiz akışlarının oluşturulmasına olanak tanıyan tam HyperLynx ailesi için daha geniş bir komut dosyası çerçevesinin bir parçasıdır. Bu nesne yönelimli komut dosyası çerçevesi, kullanıcıların yalnızca birkaç satır özel kodla karmaşık analizler çalıştırmasına olanak tanıyan güç bütünlüğü, sinyal bütünlüğü ve seri bağlantı uyumluluğu analizi için önceden tanımlanmış akışlar içerir.

HyperLynx Scripting and Automation
Tam dalga çözücü

Kaynaklar