Substrat IC - Perisian simulasi elektromagnetik meningkatkan pada masa untuk memenuhi cabaran baru

1. Untuk memenuhi keperluan berbeza pengguna berbeza, seperti produk PCB yang sesuai untuk persekitaran operasi berbeza atau platform2. Selepas perisian digunakan, selepas tempoh operasi, permintaan perubahan diusulkan, dan pembetulan utama atau pembetulan ralat diperlukan, atau fungsi ditambah, atau prestasi diperbaiki. Perisian simulasi adalah jenis perisian profesional dengan ambang profesional yang sangat tinggi. Ia menggabungkan kemajuan terakhir penelitian teori akademik dalam berbagai disiplin dan teknologi komputer terbaru untuk menyedari simulasi komputer yang cepat dan tepat dan memimpin reka-reka teknik dan penelitian dan pembangunan. Untuk perisian simulasi, versi perisian mengandungi versi sokongan platform yang berbeza, serta versi peningkatan fungsi yang dibebaskan dalam masa yang berbeza. Pengguna kami lebih bimbang tentang yang terakhir, iaitu, semasa masa maju, peningkatan fungsi dan versi tambahan pembebasan perisian berikutnya adalah nilai fungsi utama yang pengguna paling bimbang. Dengan pembangunan cepat teknologi hari ini, iterasi kemaskini perisian lebih cepat, sistem operasi akan mendorong kita dari masa ke masa kemaskini patch sistem, dan aplikasi bimbit akan mempunyai kemaskini baru ditekan setiap hari. Sebaliknya, kemaskini perisian simulasi lebih lambat. Dalam tahun-tahun terakhir, frekuensi umumnya adalah satu versi utama penataran setahun. Di negara asing, pembelian perisian simulasi biasanya termasuk beberapa tahun perkhidmatan TECS, yang juga merupakan perkhidmatan penataran. Selama tempoh perkhidmatan TECS, pengguna boleh guna versi terbaru perisian syarikat perisian. Selepas tempoh perkhidmatan TECS, mereka perlu membeli perkhidmatan yang sepadan. Hadiah, ubah perkhidmatan penataran. Di China, disebabkan sebab-sebab berbeza, kebanyakan pelanggan nampak lebih pasif terhadap pembelian TECS. Pada zaman hari ini pembayaran untuk pengetahuan, kerana perlindungan negara hak-hak kepemilikan intelektual meningkat dan kesadaran masyarakat pembayaran untuk pengetahuan meningkat, ia dipercayai bahawa situasi ini akan meningkat jauh.

Pada kesempatan pembebasan versi baru ANSYS 2019 R3, saya ingin mengambil alat perisian simulasi medan elektromagnetik HFSS sebagai contoh untuk bercakap tentang penting untuk mengadopsi versi baru perisian dari aspek berikut.

Satu cabaran baru, mustahil menjadi kemungkinan pembangunan teknologi sentiasa maju dalam kemaskini dan kemaskini terus menerus. Untuk fungsi yang tidak tersedia awalnya, algoritma baru dan peningkatan telah ditambah ke versi baru, yang dilaksanakan dengan cepat dan baik. Terdapat banyak senarai teknologi seperti algoritma persamaan integral, tata tertentu, kaedah sinar melompat, teknik dekomposisi domain, imej ISAR, pengiraan micro-discharge, dan sebagainya. Setelah dekade penyelidikan dan pembangunan terus menerus dan peningkatan, HFSS telah membentuk skenario skala besar yang berlainan dari cip ke persekitaran bandar, - dengan kemampuan simulasi skala salib.

Mari kita ambil beberapa contoh fungsi biasa perisian HFSS untuk melihat bagaimana versi baru teknologi perisian bertindak balas kepada penyelesaian tugas yang mustahil.

Pengiraan imej Doppler untuk memandu secara autonom dalam imej SBR+Doppler HFSS adalah keperluan utamanya dalam pembangunan teknologi ADAS (Sistem Pemandu Automatik). Perisian HFSS telah memperoleh kemampuan untuk menyelesaikan dengan cepat masalah tahap adegan sejak ia memperoleh produk Savant of Delcross, yang mempunyai teknologi inti algoritma sinar melompat (SBR+). Namun, ia memerlukan bantuan perisian pemprosesan data seperti Matlab untuk menyedari fungsi imej Doppler, dan Menjana hasil graf dinamik yang berubah pada masa. Tidak ada masalah dengan kemampuan proses seperti itu, tetapi kesehatannya jauh lebih buruk.

Namun, dengan pembebasan ANSYS 2019 R2 pada bulan Jun tahun ini, perisian HFSS telah memasukkan fungsi ini, yang sangat sesuai untuk mencapai pengiraan Doppler yang dipercepat dan pemprosesan masalah tahap adegan. Pengiraan Doppler yang dipantau menyediakan simulasi kadar bingkai Radar sehingga 100- 300. Figur berikut menunjukkan antaramuka berfungsi dan paparan keputusan pengiraan bagi adegan pemandu autonom.

Solving the micro-discharge problem Micro-discharge refers to the discharge phenomenon caused by the migration of charged particles in high-power microwave equipment in a vacuum environment. Ia sangat penting untuk keselamatan peralatan dan kepercayaan prestasi. Ini bukan kawasan rujukan langsung untuk HFSS. Bagaimanapun, selepas pembebasan versi 2019 R2, masalah ini telah diselesaikan dengan betul, dan penyelesaian pengesan partikel yang baru dimuatkan (Penyelesaikan Multi-Paksi) boleh menyelesaikan masalah tersebut dengan mudah.

Kaedah penyelesaian ini mudah ditetapkan, sama seperti proses-selepas. Anda boleh tetapkan masalah dengan menambah kawasan muatan, menambah sempadan SEE, menambah tetapan penyelesaian yang berkaitan dengan imbasan diskret, dan menambah beberapa langkah pautan bias DC Maxwell untuk menyelesaikan tetapan masalah. Selepas penyelesaian, anda boleh mendapatkan keputusan proses pergerakan bilangan partikel yang dimuatkan, dan juga keputusan perubahan dinamik ungkapan imej, yang menyediakan sokongan simulasi yang sangat baik untuk desain dan penyelidikan masalah teknik tersebut. Seperti yang dipaparkan

Sebagai sambungan fungsi aplikasi di atas, terdapat banyak versi terdahulu HFSS. Apabila and a menghadapi aplikasi simulasi baru yang anda tidak biasa dengan, anda boleh pertama kali berkonsultasi untuk mengetahui sama ada ia boleh diselesaikan dalam versi terbaru HFSS, dan cuba untuk menghindari pusingan.

Penyelesaian pantas dan tepat antena array aperiodikFinite Large Array Technology (FA-DDM) adalah teknologi maju perisian HFSS dalam medan antena array besar. Dengan kaedah pemodelan fleksibel, kaedah pembilang grid cepat, dan teknologi algoritma penyahkomposisi domain prestasi tinggi yang cepat, ia mencapai ketepatan Solusi bagi tata unit tata skala besar memecahkan masalah tata planar periodik.

Bagaimanapun, apabila dihadapkan dengan tata-tata kompleks aperiod dan multi-tempoh, apa yang patut kita lakukan pada masa ini?

l Versi baru 2019 R3 mempunyai kemaskini penerbangan dalam hal ini, menggunakan teknologi komponen 3D, model maya dan kaedah definisi unit tatasusunan, ditambah fungsi penyelesaian tatasusunan sebenar cepat DDM, mencapai penerbangan teknologi utama.

l Kaedah ini memecahkan pelbagai jenis sel, pelbagai penyelesaian tatasusunan periodik atau a periodic, dan mencapai penerbangan besar dalam fleksibiliti dan kemampuan menyesuaikan.

Kami juga akan membincangkannya secara terperinci dalam seminar online tahun depan, jadi tetap tuned.

UIAccelerated improvement of kernel matrix solvingHere are some examples from many new features in the historical version of HFSS as an illustration

1) HFSS R15: Penyelesaikan matriks langsung menyokong penyelesaian terhapus (dilepaskan pada 2014)Penyelesaikan matriks kaedah langsung mempunyai ketepatan tertinggi dan efisiensi tertinggi dalam kes multi-port/multi-stimulus. Ia menyokong penggunaan CPU berbilang-inti dan ingatan nod pengiraan berbilang untuk penyelesaian matriks langsung yang disebarkan. Fungsi ini memerlukan sokongan modul HPC Elektronik ANSYS.

2) HFSS R15: Perhitungan prestasi-tinggi-tahap berbilang meningkatkan skala penyelesaian dan kelajuan (dilepaskan pada 2014)Sokongan fungsi perhitungan-prestasi-tinggi-berbilang. Contohnya, aras pertama tugas menghancurkan tugas pemoptimizasi atau pengimbasan parameter ke nod pengiraan berbilang, dan aras kedua menggunakan inti CPU berbilang atau nod berbilang untuk pengiraan selari bagi setiap tugas nod, supaya penuh menggunakan sumber pengiraan untuk menyelesaikan pengiraan simulasi skala ultra-besar, Terutama desain optimizasi dan kajian eksplorasi ruang.

3) HFSS R14: HPC membawa penyelesair matriks yang lebih cepat (dilepaskan pada 2012)Penyelesaian matriks adalah bahagian yang paling memakan sumber proses pengiraan HFSS. Dalam Profil Penyelesaikan, ia menunjukkan penggunaan memori dan masa yang paling banyak. Dalam HFSS V15, HPC membawa penyelesaian matriks berbilang-inti baru. Berbanding dengan penyelesaian MP tradisional, peningkatan yang besar dalam efisiensi komputer murni boleh dicapai, dan ia mempunyai skalabiliti yang lebih baik.

4) HFSS R14: Perbaikan versi dipercepat DDM (dilepaskan pada 2012)Algoritma DDM melangkatkan algoritma FEM ke persekitaran memori yang disebarkan, dan meningkatkan kemampuan algoritma FEM ke aras yang belum terdahulu. DDM boleh digunakan untuk menyelesaikan masalah yang tidak dapat dibayangkan pada sistem perkakasan terdahulu. Versi HFSS V15 telah meningkatkan algoritma inti DDM, dan efisiensi inti telah meningkatkan jauh.

Kebaikan Efisiensi Pengimbasan frekuensi 2016-2019 Mengambil papan ujian Galileo sebagai contoh, mari kita lihat set data ujian. Ini papan PCB kompleks enam lapisan dengan 39 port dan 24 rangkaian. Selepas terpisah, terdapat sekitar 3.3 juta mata tetrahedral dan sekitar 19.5 juta tidak diketahui. Ia adalah masalah ekstraksi parameter SI skala relatif besar.

Dari versi 2016 hingga versi 2019, desain SI telah membawa peningkatan kelajuan yang sangat besar. Keuntungan sangat positif. Kami telah melakukan banyak tahun penyelesaian dan penambahan multi-core. Di sini kita boleh lihat bahawa pelaburan dalam inti HPC 128 boleh membawa kira-kira 40 kali pemecut, yang sangat bermanfaat. Lagipun, di bawah latar belakang aplikasi 5G semasa, keperluan teknik frekuensi tinggi, kelajuan tinggi dan kelajuan tinggi semakin bergantung pada simulasi.

Selain itu, set data statistik tentang konfigurasi sumber yang berbeza bagi model sumber komputer awan ditambah sebagai rujukan dalam persekitaran aplikasi awan.

Pengiraan awan mempunyai tiga konfigurasi mesin terdefinisi secara lalai, iaitu:

Kecil: 8 inti, nod 224 GB

Tengah: 16 inti, nod 224 GB

Besar: 32 inti, 448 GB, dua nod

Dari data, untuk meningkatkan efisiensi, sila jangan biarkan saiz memori menjadi masalah. Memori sangat murah, pengiraan prestasi tinggi automatik akan secara aktif mencari untuk menggunakan memori tambahan pada sistem, dan penyelidikan frekuensi boleh menyelesaikan titik frekuensi berbilang secara paralel. Proses ini akan bergabung lebih lanjut dengan kemampuan unik perisian untuk minimumkan memori yang dipenuhi semasa pengekstrakan imbas, supaya mengangkap banyak titik frekuensi ke ruang ingatan yang diberi.

Tentu saja, jika ada memori yang kurang tersedia, penyelesaian tidak akan begitu cepat, dan tetapan komputer prestasi tinggi automatik akan mengatasi situasi ini secara automatik.

2013- 2019 Perbaikan ke Pengimbasan Frekuensi Band LebarThis part shows an example of a medium- scale PCB board. Kesukaran pengiraan adalah, pada satu sisi, skala pengiraan titik frekuensi tunggal tidak kecil, pada sisi lain, bilangan titik frekuensi yang perlu diimbas dan dihitung adalah sangat besar, jadi kos pengiraan adalah relatif tinggi. Ini adalah model besar dengan balas frekuensi kompleks. Ia menggunakan inti HPC 128 untuk menyelesaikan paling banyak. Pengiraan parameter-S versi 2019 R2 hanya 5 kali ingatan penyelesaian setup, tetapi kelajuan 4.3 kali lebih cepat daripada versi HFSS 14.

Berikut adalah versi HFSS 14, versi HFSS 15, dan versi HFSS 2019 R2. Perbezaan maksimum antara versi adalah 7 versi utama, dan umur lebih dari 7 tahun. Kita boleh membandingkan beberapa data (lihat jadual di bawah) untuk melihat bahawa versi baru adalah dalam keuntungan yang signifikan dalam penyelesaian kelajuan.

Bilangan HPC telah dihitung dari 8 inti, 32 inti dan 128 inti, berdasarkan, mewakili bilangan maksimum inti yang disokong dengan menyediakan Pakej HPC 1, 2 atau 3. Untuk tujuan kelajuan, kerana terdapat beberapa perubahan dalam bilangan titik grid, ia tidak secara ketat sepadan dengan perbandingan, tetapi perbezaan adalah kecil, dan skala masalah keseluruhan adalah sama.

HFSS 15 menggunakan grid yang lebih besar dan lebih banyak ingatan, tetapi ini hanya ilusi grid adaptif. Sebenarnya, untuk grid yang lebih besar, HFSS 15 mempunyai konvergensi akurasi yang lebih baik (0.01 vs. 0.007) .

Tetapi sebagai benchmark, kita hanya mempertimbangkan analisis HFSS 14 menggunakan pemprosesan berbilang 8-core (ia adalah penyelesair matriks lama). Dan membandingkannya dengan analisis HPC 32-core berdasarkan SDM dan 128-core, kita melihat bahawa HFSS 15 menyediakan analisis yang lebih tepat untuk penggunaan analisis frekuensi yang disebarkan dalam masa yang singkat, dan ia layak menyatakan bahawa HFSS 15 boleh digunakan dalam tanda referensi Proses memakan masa telah dikurangkan dari 3 hari ke 5.5 jam, dan pemecut HPC telah dikurangkan dari beberapa hari ke beberapa jam.

Kemaskini ke versi 2019, kelajuan masa simulasi keseluruhan telah meningkat 4 kali, dari satu iterasi per hari kepada 4 iterasi per hari. Penggunaan memori yang bertambah menyediakan masa simulasi yang lebih pantas, yang merupakan strategi yang berkesan pada biaya kerana biaya memori dalam generasi terbaru komputer relatif rendah.