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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 屏幕截图显示了高级求解器集成界面以及信号完整性和电源完整性。

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。
带有设计优化的 HyperLynx 可视化界面显示了 3D 浏览器。