HyperLynx Hybrid Solver 是一款分解求解器，旨在为 PCB 和柔性电缆等分层电子结构创建电磁模型。它与 HyperLynx 信号和电源完整性紧密集成，可提供准确、自动化的系统分析工作流程。
HyperLynx Hybrid 求解器通过为每个部分创建模型，然后使用各种不同的求解器方法求解整体行为，将设计分解为轨迹、平面和过孔。它假设结构是平面的（如果是电缆，则是横截面），因此这些分析技术是有效的。与全波求解相比，混合求解器的计算和内存密集度较低，因此可以对更大的结构进行建模。在使用 “剪切和拼接” 方法使用全波解算器对信号路径进行建模时，混合求解器对整个信号路径进行建模并在求解器中执行分解。
HyperLynx Hybrid 求解器非常适合对整个 DDR 接口进行功率感知分析，在这些接口中，捕获回路电流共享和同步开关噪声 (SSN) 的影响非常重要。它还非常适用于全板交流电源完整性、解耦电容器建模和向 IC 引脚输送功率。混合求解器特别适合功率完整性，因为它可以对部分功率平面和相关的边缘效应进行建模。
传统的信号完整性假设信号具有理想的返回路径；始终存在于参考平面上，切换信号平面层时没有参考不连续性。传统上还假设理想功率会传递到设备的输出缓冲器。
在现实世界中，流经一个参考平面的回流电流必须找到通往另一个参考平面的连续电气路径，这通常涉及附近的缝合孔。返回电流的任何分流都会产生额外的电感，从而影响信号行为，并可能通过一种称为回流均流的现象导致信号之间的耦合。同样，输出缓冲器的电源轨也不理想，如果多个输出同时朝同一方向切换，则驱动器电压可能会下降。压降量由输出边缘速率、驱动器强度、称为撬棍电流的开关效应以及为该芯片区域提供服务的高频电容解耦量决定。输出功率轨压降降低了输出驱动器可用的功率，从而软化并减慢了输出边缘速率。这种现象被称为同步开关噪声或 SSN。SSN 减少了信号运行裕度，在严重的情况下，可以对接收器输入闭上可用的眼睛。
使用理想的信号返回路径可以实现快速建模，但忽略了走线对分割的影响，由于缝合通孔不足而导致的返回路径共享，信号通孔之间的耦合以及通过功率腔串扰产生的信号。包括这些影响可以更真实地估计营业利润率，但代价是需要更多的建模和仿真计算时间。包括这些效果只会减少设计余量，而不会增加设计余量。首先使用理想的返回路径进行分析是有意义的——因为如果设计在理想情况下没有通过，它就不会通过更真实的回归路径。
使用理想的IC功率会忽略SSN的影响，而将电路板功率传输特性的精确模型包括在IC引脚上，则可以量化这些影响。这种分析需要为 IC 使用功率感知型 IBIS 模型，从而减慢仿真过程。出于与以前相同的原因，只有在设计以理想功效通过分析后，才应考虑这些影响。
正确建模和仿真非理想返回路径和 SSN 的影响需要精确的互连模型，该模型包括信号走线和电路板的功率传输网络 (PDN) 的组合行为。HyperLynx Hybrid 求解器可以直接从 BoardSim 创建这些组合互连模型——用户指定感兴趣的信号和频率，混合求解器创建一个 S 参数模型，准备直接包含在 BoardSim 仿真中。
现代印刷电路板有多个电源，其中一些只是电路板某些层的部分平面。精确建模功率传输需要正确建模这些局部平面、解耦电容器和相关元件寄生效应，以及每个电容器扇出结构的环路电感。从不同的IC可以看出，功率和接地层在堆叠中的位置以及电容器的位置和扇出会对电力传输网络（PDN）的阻抗特性产生重大影响。
组件在各种频率下消耗功率，从直流电到内部开关速度（通常以 GHz 为单位）。仅仅在直流电下提供大量功率是不够的，因为当高速电路切换时，它会产生支持切换事件的即时电力需求。由于电磁波以有限的速度传播，因此没有时间将额外功率的需求流向电压调节模块并返回，必须有可以利用的局部电荷储备（电容器）。这就是解耦电容器在电力输送网络中发挥的作用。
实际上，PDN 是一种分布式电容器层次结构，从稳压器 (VRM) 开始，以集成电路芯片本身的电容器结束。在这两者之间，电路板上有各种各样的电容器，从散装设备到小型设备（例如0204），IC封装上的可选电容器和作为IC布局一部分的电容结构。每组电容器都需要连续更高的频率下的功率，最高频率的电容器位于芯片本身。
电感是解耦电容器的主要限制因子，因为它限制了给定电容器可以使用的频率。因此，电容器值、布局和扇出是高频 PCB 和封装电容器的关键特性。与集成电路封装的功率和接地引脚相关的电感可以有效过滤传送到集成电路的功率；超过某个点，PCB 能否提供高频功率并不重要，因为它无法通过 PC 封装到达芯片。封装和集成电路封装必须从该点向前承受负载。
因此，电路板级的交流电源完整性通常与从 VRM 的上限（通常为 5-25 kHz）开始，结束于 IC 封装的电源截止频率（通常为 25-100 MHz）的频率有关。集成电路封装的截止频率通常会随着封装变大而降低，因为封装电感增加，因此封装必须承受更多的高频负载。
在分析 PCB PDN 时，对去耦电容器及其固有的寄生电感和电阻、电容器扇出细节以及电容器位置和值进行建模至关重要。在不同的 IC 引脚处探测 PDN 的阻抗，以确定在每个 IC 上看到的 PDN 曲线。
当印刷电路板具有简单的电源平面层，其中整个平面均为接地层或单个电源时，可以应用快速交流分析方法，但很少有现代印刷电路板是这样制造的。当动力平面和地平面变得不规则时，需要更详细的建模来捕捉它们的行为。HyperLynx Hybrid 求解器可以精确捕获任意形状的功率和接地平面的行为，包括使用长而宽的轨迹为单个组件提供动力。混合求解器无缝集成到高级解耦工作流程中，因此，一旦用户确定要分析的电压电源并进行设置，其余工作将由混合求解器完成。
HyperLynx 混合求解器是信号和电源完整性工作流程的紧密集成部分。在这些工作流程中，自动分析向导指导用户逐步完成设置和分析过程。用户逐步浏览向导，回答每个页面上的问题，剩下的就交给 HyperLynx 了！
在 HL-SI DDR SI 功率感知工作流程中，混合求解器用于创建包括高速 DDR 信号以及 PDN 及其相互作用的系统模型。该模型用于研究非理想返回路径和同步开关噪声的影响。
在 HL-PI 高级解耦工作流程中，混合求解器用于创建 PCB 模型，该模型包括 VRM、板级 PDN、解耦电容器以及用于分析 PDN 阻抗的 IC 引脚。
在每种情况下，系统都会自动提取电路板级特征，用于为求解器创建可立即运行的项目，对这些项目进行求解和后处理，以生成高效、准确、被动的、因果的 S 参数模型，然后将其整合到系统级仿真中。混合求解器输出的 S 参数模型记录了每个端口的分析和连接细节，以确保在构建完整系统网表时实现正确的连接。
信号和电源完整性分析是复杂的多步骤过程，更改单个选项会显著影响最终结果。由于这些仿真通常耗时长、计算和内存密集型，因此确保正确设置仿真并持续执行至关重要。如果无法确保持续准确地执行仿真，调整和重新仿真就会浪费大量时间。
HyperLynx Advanced Solvers 既可以交互运行，也可以通过基于 Python 的自动化运行。这允许使用交互式分析对设计进行初始设置、分析和调试，以确定最佳仿真设置。然后，随着设计的迭代，这些设置可以通过自动化重复使用，以确保分析始终以相同的方式运行，报告相同的指标并生成相同的输出模型。解算器可直接使用交互式命令行脚本编写环境，因此用户可以开发和测试其自动化脚本。
HyperLynx 高级求解器自动化是整个 HyperLynx 系列更广泛的脚本框架的一部分，该框架允许创建自动多工具分析流程。这个面向对象的脚本框架包括用于电源完整性、信号完整性和串行链路合规性分析的预定义流程，允许用户使用几行自定义代码进行复杂的分析。
