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高级 PCB 解算器的 HyperLynx 屏幕截图。

高级解算器

HyperLynx Advanced Solvers (HLAS) 是一整套适用于 PCB 和 IC 封装应用的电磁 (EM) 仿真工具。它们提供全波、混合和准静态仿真,可以独立运行,也可以作为信号和电源完整性分析流程的紧密集成部分运行。

EM 求解器应用程序

不同的应用程序需要不同的电磁建模方法,以将仿真时间和资源需求保持在合理的范围内。根据要建模的结构的大小和结构中感兴趣的频率 (FOI) 的波长来确定用于作业的正确解算器。

当结构在 FOI 旁边很小(通常小于 1/10 波长)时,可以将其视为 “集总” 结构,准静态分析就足够了,即在直流和单个频点上分析结构。这种类型的分析通常用于提取 10 MHz 的模拟电路寄生效应,也通常适用于以中等速度运行的小型 IC 封装。

当结构大、平面且规则且频率适中(高达几千兆赫)时,混合技术会将结构分解为平面和传输线,通过通孔连接。这种方法在 DDR 分析中很常见,在互连模型中纳入非理想返回路径的影响非常重要。

当频率高(通常大于5 GHz)且精度至关重要时,将使用全波方法,因为它可以最详细地对结构进行建模,并且做出的假设最少。这种方法可以提供最准确的结果,但也是内存和计算密集度最高的。并行仿真技术通常用于将整个任务分成几个部分,同时运行,以缩短完成任务所需的时间。

HyperLynx Advanced Solvers 在一个通用框架内提供所有三种仿真功能,具有相同的数据库导入和编辑功能以及一组通用的后处理、可视化和模型导出工具。导入设计后,您可以根据输出格式和精度要求通过单击按钮来切换求解器。

HyperLynx 集成和易用性

三维电磁仿真本身就是一项关键技术,但它也是更大分析过程的一部分,该过程确定系统是否有足够的正运行余量来可靠地运行。分析单个结构可以理解和优化其电气行为,例如插入损耗和串扰,但最终重要的是整个系统的行为,而不是其单个元素。

HyperLynx Advanced Solvers 与 HyperLynx Signal IntegrityHyperLynx Power Integrity 作为系统级分析工作流程的一部分,流程可提供准确、自动化的互连建模。这允许以最高水平的建模精度执行 DDR 接口、高速串行通道和交流电源完整性分析。作为这些系统级工作流程的一部分,PCB 模型会自动提取和求解。

有了 HyperLynx,分析流程已经建立、验证和记录在案,可提供 “开箱即用” 的即用流程,或者作为创建自己的自定义流程的基准。HyperLynx Advanced Solvers 可以对数据进行后处理,并以各种不同的输出格式输出仿真结果,以满足您的特定需求。

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

性能可扩展

三维电磁仿真是一项计算和内存密集型任务,随着结构尺寸和建模精度的提高,资源需求会急剧增加。HyperLynx 高级解算器 (HL-AS) 允许您通过两种方式扩展解算器性能——添加更多 CPU 内核和将大型仿真运行分布到多台计算机上。 HL-AS 职位分配 (HL-AS JD) 允许您拆分大型任务并在局域网中并行运行它们。任务分配包括一个内置的任务管理器,允许 HyperLynx 直接分发仿真运行,还兼容流行的负载管理系统。

高级设计优化

HyperLynx Advanced Solvers 提供两个级别的自动设计优化,使用户可以快速确定哪些设计修改将带来最佳设计性能。对于每个级别,用户定义要优化的结构、可以修改的设计参数及其范围,以及用于衡量设计性能和目标值的指标。

  • HyperLynx 3D Explorer (3DEX) 对参数化设计模板执行自动扫描参数分析,这些模板包括 BGA 分线、电缆、单端/差分走线和单端/差分过孔。可以提取、参数化和优化实际布线设计的某些部分。3DEX 通常为输入设计变量的所有组合生成仿真案例;如果排列数量过大,用户可以选择实际仿真的案例。3DEX 最适合排列数量小于 100 或可以轻松识别应仿真的案例子集的应用程序。
  • HyperLynx Design Space Exploration (DSE) 在需要探索的设计空间非常大(>100,000 个或更多)且扫描参数分析不切实际的情况下表现出色。DSE 基于 HEEDS-MDO,这是一款强大的通用优化套件,具有全面的建模、拟合和结果可视化功能。DSE 非常高效——其先进的 SHERPA 算法通常可以研究 100,000 个排列设计空间,并通过运行最少 100 个自动选择的仿真实验来找到可行的解决方案。
HyperLynx visual interface with design optimization showing the 3D explorer.