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1. per soddisfare le diverse esigenze di diversi utenti, come i prodotti PCB adatti a diversi ambienti operativi o piattaforme diverse 2. Dopo che il software è stato messo in uso, dopo un periodo di funzionamento, viene proposta una richiesta di modifica e sono necessarie correzioni importanti o correzioni di errore, oppure vengono aggiunte funzioni o le prestazioni sono migliorate. Il software di simulazione è una sorta di software professionale con una soglia professionale particolarmente elevata. Combina gli ultimi risultati della ricerca teorica accademica in varie discipline e le più recenti tecnologie informatiche per realizzare simulazioni al computer veloci e accurate e guidare la progettazione ingegneristica effettiva e la ricerca e lo sviluppo. Per il software di simulazione, la versione del software include diverse versioni di supporto della piattaforma, così come versioni di miglioramento funzionale rilasciate in periodi diversi. I nostri utenti sono più preoccupati per quest'ultimo, cioè, con il passare del tempo, i miglioramenti delle funzioni e le versioni supplementari della successiva release del software sono i valori fondamentali delle funzioni che gli utenti sono più preoccupati. Con il rapido sviluppo della tecnologia odierna, le iterazioni di aggiornamento software sono ancora più veloci, il sistema operativo ci spingerà di tanto in tanto gli aggiornamenti delle patch di sistema e l'app mobile avrà nuovi aggiornamenti inviati ogni giorno. Al contrario, l'aggiornamento del software di simulazione è molto più lento. Negli ultimi anni, la frequenza è generalmente un aggiornamento della versione principale all'anno. Nei paesi stranieri, l'acquisto di software di simulazione generalmente include diversi anni di servizio TECS, che è anche un servizio di aggiornamento. Durante il periodo di servizio TECS, gli utenti possono utilizzare l'ultima versione del software della società software. Dopo il periodo di servizio TECS, devono acquistare il servizio corrispondente. Fee, rinnova il servizio di aggiornamento. In Cina, per vari motivi, la maggior parte dei clienti sembra essere molto più passiva verso l'acquisto di TECS. Nell'età odierna del pagamento per la conoscenza, man mano che la protezione dei diritti di proprietà intellettuale del paese aumenta e la consapevolezza del pubblico del pagamento per la conoscenza aumenta, si ritiene che questa situazione sarà notevolmente migliorata.
In occasione del rilascio della nuova versione di ANSYS 2019 R3, vorrei prendere come esempio lo strumento software di simulazione del campo elettromagnetico HFSS per parlare dell'importanza di adottare la nuova versione del software dai seguenti aspetti.
Una nuova sfida, l'impossibile diventa possbileLo sviluppo tecnologico avanza sempre in costante aggiornamento e aggiornamento. Per le funzioni che non erano originariamente disponibili, nuovi algoritmi e miglioramenti sono stati aggiunti alla nuova versione, che vengono implementati rapidamente e bene. Ci sono innumerevoli liste di tali tecnologie, come algoritmi di equazioni integrali, array finiti, metodi a raggi rimbalzanti, tecniche di decomposizione del dominio, imaging ISAR, calcoli di micro-scarica e così via. Dopo decenni di continua ricerca e sviluppo e miglioramento, HFSS ha formato uno scenario su larga scala che va da un chip a un ambiente urbano, con capacità di simulazione cross-scale.
Prendiamo alcuni esempi funzionali tipici del software HFSS per dare un'occhiata a come la nuova versione della tecnologia software risponde alla soluzione di compiti impossibili.
Il calcolo dell'imaging Doppler per la guida autonoma nell'imaging HFSS SBR+Doppler è il suo requisito fondamentale nello sviluppo della tecnologia ADAS (Automatic Driving Assistant System). Il software HFSS ha acquisito la capacità di risolvere rapidamente i problemi a livello di scena da quando ha acquisito il prodotto Savant di Delcross, che ha la tecnologia di base dell'algoritmo bouncing ray (SBR+). Tuttavia, è necessario l'aiuto di software di elaborazione dati come Matlab per realizzare la funzione di imaging Doppler e generare risultati grafici dinamici che cambiano nel tempo. Non c'è alcun problema con una tale capacità di processo, ma la sua convenienza è molto peggio.
Tuttavia, con il rilascio di ANSYS 2019 R2 nel giugno di quest'anno, il software HFSS ha incorporato questa funzione, che è molto conveniente per ottenere il calcolo Doppler accelerato e l'elaborazione dei problemi a livello di scena. Il calcolo Doppler accelerato consente di simulare fino a 100-300 frame rate radar. La figura seguente mostra la sua interfaccia funzionale e una visualizzazione dei risultati di calcolo di una scena di guida autonoma.
Risolvere il problema di micro-scarica La micro-scarica si riferisce al fenomeno di scarica causato dalla migrazione di particelle cariche in apparecchiature a microonde ad alta potenza in un ambiente vuoto. È molto importante per la sicurezza delle apparecchiature e l'affidabilità delle prestazioni. Questa non è stata un'area di riferimento diretta per l'HFSS. Tuttavia, dopo il rilascio della versione R2 2019, questo problema è stato risolto correttamente e il suo nuovo risolutore di tracciamento delle particelle caricato incorporato (Multi-Paction Solver) può facilmente risolvere tali problemi.
Questo metodo di soluzione è facile da configurare, simile alla post-elaborazione. È possibile impostare il problema aggiungendo regioni di carica, aggiungendo confini SEE, aggiungendo un'impostazione di soluzione collegata alla scansione discreta e aggiungendo alcuni passaggi del collegamento di bias Maxwell DC per completare l'impostazione del problema. Dopo la soluzione, è possibile ottenere il risultato del processo di movimento del numero di particelle cariche, e anche il risultato del cambiamento dinamico dell'espressione dell'immagine, che fornisce un ottimo supporto di simulazione per la progettazione e la ricerca di tali problemi ingegneristici. Come mostrato
Come estensione delle funzioni dell'applicazione di cui sopra, ci sono molte versioni precedenti di HFSS. Quando si incontra una nuova applicazione di simulazione che non si ha familiarità con, è possibile prima consultare per scoprire se può essere risolto nell'ultima versione di HFSS, e cercare di evitare deviazioni.
Soluzione rapida e accurata di antenne a matrice aperiodica Finite Large Array Technology (FA-DDM) è una tecnologia avanzata del software HFSS nel campo delle antenne a grande array. Con il suo metodo di modellazione flessibile, il metodo di multiplexing rapido della griglia e la tecnologia veloce dell'algoritmo di decomposizione del dominio ad alte prestazioni, ottiene precisione. La soluzione dell'array di unità array su larga scala risolve il problema dell'array planare periodico.
Tuttavia, di fronte a array complessi aperiodici e multi-periodo, cosa dovremmo fare in questo momento?
l La nuova versione di R3 2019 ha un aggiornamento rivoluzionario in questo senso, utilizzando la tecnologia dei componenti 3D, la modellazione virtuale e i metodi di definizione delle unità array, oltre alla veloce funzione di risoluzione effettiva degli array di DDM, ottenendo una svolta tecnologica importante.
l Questo metodo risolve una varietà di tipi di cellule, una varietà di soluzioni periodiche o a matrice aperiodica e raggiunge una grande svolta in flessibilità e adattabilità.
Ne discuteremo in dettaglio anche nel seminario online del prossimo anno, quindi rimanete sintonizzati.
UIMiglioramento accelerato della soluzione della matrice del kernel Ecco alcuni esempi di molte nuove funzionalità nella versione storica di HFSS come illustrazione
1) HFSS R15: Il risolutore a matrice diretta supporta la soluzione distribuita (rilasciato nel 2014) Il risolutore a matrice del metodo diretto ha la più alta precisione e la più alta efficienza nel caso di multi-porta / multi-stimolo. Supporta l'uso di CPU multi-core e memoria di nodi di calcolo multipli per la risoluzione diretta distribuita della matrice. Questa funzione richiede il supporto del modulo HPC ANSYS Electronics.
2) HFSS R15: L'elaborazione multi-livello ad alte prestazioni migliora la scala e la velocità della soluzione (rilasciato nel 2014) Supporta funzioni di calcolo multi-livello ad alte prestazioni. Ad esempio, il primo livello di attività scompone le attività di ottimizzazione o scansione dei parametri in più nodi di calcolo, e il secondo livello utilizza più core CPU o nodi multipli per il calcolo parallelo per ogni attività di nodo, in modo da completare completamente l'uso delle risorse di calcolo per completare calcoli di simulazione su ultra-larga scala, in particolare la progettazione di ottimizzazione e la ricerca di esplorazione spaziale di progettazione.
3) HFSS R14: HPC porta il risolutore di matrice più veloce (rilasciato nel 2012) La risoluzione di matrice è la parte più dispendiosa del processo di calcolo HFSS. Nel profilo Solver, mostra il maggior consumo di memoria e tempo. In HFSS V15, HPC porta un nuovo risolutore matrice multi-core. Rispetto al tradizionale solutore MP, si può ottenere un aumento sostanziale dell'efficienza di calcolo pura e ha una migliore scalabilità.
4) HFSS R14: miglioramento della versione accelerata DDM (rilasciato nel 2012)L'algoritmo DDM estende l'algoritmo FEM all'ambiente di memoria distribuita e migliora la capacità dell'algoritmo FEM a un livello senza precedenti. Il DDM può essere utilizzato per risolvere i problemi inimmaginabili sul sistema hardware precedente. La versione HFSS V15 ha migliorato l'algoritmo di base del DDM e l'efficienza del core è stata notevolmente migliorata.
2016-2019 miglioramento dell'efficienza della scansione in frequenza Prendendo un esempio di Galileo Test Board, diamo un'occhiata a una serie di dati di prova. Si tratta di una scheda PCB complessa a sei strati con 39 porte e 24 reti. Dopo la scissione, ci sono circa 3,3 milioni di reti tetraedriche e circa 19,5 milioni di incognite. Si tratta di un problema di estrazione dei parametri SI relativamente su larga scala.
Dalla versione 2016 alla versione 2019, il design SI ha portato un notevole miglioramento della velocità. Il guadagno è molto positivo. Abbiamo fatto molti anni di risoluzione e miglioramento multi-core. Qui possiamo vedere che l'investimento in HPC 128 core può portare circa 40 volte l'accelerazione, il che è molto vantaggioso. Dopo tutto, nell'attuale contesto applicativo 5G, i requisiti tecnici di alta frequenza, alta velocità e alta velocità dipendono sempre più dalla simulazione.
Inoltre, un insieme di dati statistici sulle diverse configurazioni delle risorse del modello sulle risorse cloud computing è allegato come riferimento nell'ambiente delle applicazioni cloud.
Il cloud computing ha tre configurazioni predefinite di macchina, vale a dire:
⢠Piccolo: 8 core, nodo 224 GB
⢠Medio: 16 core, nodo 224 GB
⢠Grande: 32 core, 448 GB, due nodi
Dai dati, al fine di migliorare l'efficienza, si prega di non lasciare che la dimensione della memoria diventi un problema. La memoria è molto economica, il calcolo automatico ad alte prestazioni cercherà attivamente di utilizzare la memoria extra sul sistema e lo sweep di frequenza può risolvere più punti di frequenza in parallelo. Questo processo sarà ulteriormente combinato con la capacità unica del software di ridurre al minimo la memoria occupata durante l'estrazione della scansione, in modo da incapsulare molti punti di frequenza in un dato spazio di memoria.
Naturalmente, se c'è meno memoria disponibile, la soluzione non sarà così veloce e l'impostazione automatica di calcolo ad alte prestazioni gestirà automaticamente questa situazione.
2013-2019 Miglioramenti alla scansione in frequenza a banda larga Questa parte mostra un esempio di scheda PCB di media scala. La difficoltà di calcolo è che, da un lato, la scala di calcolo di un singolo punto di frequenza non è piccola, dall'altro, il numero di punti di frequenza che devono essere scansionati e calcolati è molto grande, quindi il costo di calcolo è relativamente alto. Si tratta di un modello di grandi dimensioni con risposta in frequenza complessa. Utilizza HPC 128 core per risolvere al massimo. Il calcolo dei parametri S della versione R2 2019 è solo 5 volte la memoria della soluzione di setup, ma la velocità è 4,3 volte più veloce della versione HFSS 14.
Di seguito sono riportate le versioni HFSS 14, HFSS 15 e HFSS 2019 R2. La differenza massima tra le versioni è di 7 versioni principali, e l'età è superiore a 7 anni. Possiamo confrontare alcuni dati (vedere la tabella sottostante) per vedere che la nuova versione è in vantaggio significativo nella risoluzione della velocità.
Il numero di HPC è stato calcolato a partire rispettivamente da 8 core, 32 core e 128 core, rappresentando il numero massimo di core supportati fornendo 1, 2 o 3 HPC Pack. Ai fini della velocità, perché ci sono alcune modifiche nel numero di punti della griglia, non è strettamente corrispondente al confronto, ma la differenza è piccola e la scala globale del problema è simile.
HFSS 15 utilizza una griglia più grande e più memoria, ma questa è solo un'illusione di griglia adattiva. Infatti, per le griglie più grandi, HFSS 15 ha una maggiore convergenza di precisione (0,01 vs 0,007).
Ma come parametro di riferimento, consideriamo solo l'analisi HFSS 14 utilizzando 8-core multiprocessing (è il vecchio solutore di matrice). E confrontandolo con l'analisi HPC 32-core e 128-core basata su SDM, vediamo che HFSS 15 fornisce un'analisi più accurata per l'uso dell'analisi di frequenza distribuita in un tempo più breve, e vale la pena notare che HFSS 15 può essere utilizzato nel benchmark Il processo che richiede tempo è stato ridotto da 3 giorni a 5,5 ore e l'accelerazione HPC è stata ridotta da diversi giorni a diverse ore.
Aggiornamento alla versione 2019, la velocità complessiva del tempo di simulazione è aumentata di 4 volte, da una singola iterazione al giorno a 4 iterazioni al giorno. L'aumento dell'utilizzo della memoria fornisce tempi di simulazione più rapidi, che è una strategia conveniente perché il costo della memoria nei computer di ultima generazione è relativamente basso.
