기하급수적 혁신: HFSS

플라톤에 의해 재발행

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"고장나지 않았다면 고치지 말라"는 오래된 속담은 문법학자에게 만큼이나 혁신가에게도 불쾌감을 줍니다. 어떤 것이 잘 작동한다고 해서 더 잘 작동하지 않는 것은 아닙니다. 시대가 변하고 기술이 발전함에 따라 앞으로 나아가거나 뒤처지게 됩니다.

최신 Ansys HFSS 전자기 시뮬레이션 소프트웨어로 업그레이드하지 않았다면 무엇을 놓치고 있는지 알 수 없습니다. HFSS가 제공하는 정확성과 신뢰성을 유지하면서 거대하고 완전한 전자기 설계를 해결할 수 있다고 상상해 보십시오. 그것이 당신의 디자인 방법론을 어떻게 바꿀까요? 얼마나 빨리 시장에 출시할 수 있습니까? 얼마나 더 좋은 제품을 제공할 것인가?

전자기 시뮬레이션의 진화

속도와 용량에 대한 요구는 계속해서 크게 증가하고 있으며 HFSS는 지난 XNUMX년과 역사 동안 보조를 맞춰왔습니다. 오늘날 하드웨어의 발전과 기하급수적으로 높아진 성능 및 설계 사양으로 인해 불과 XNUMX년 전만 해도 상상할 수 없었던 엄청나게 크고 복잡한 설계를 해결해야 하는 필요성이 대두되었습니다.

시뮬레이션 수요가 진화함에 따라 HFSS 고성능 컴퓨팅(HPC) 기술도 수요를 충족하기 위해 함께 발전했습니다. 다중 프로세서가 장착된 데스크탑 컴퓨터는 1990년대 후반에 도입되었습니다. 이러한 혁신을 통해 HFSS는 매트릭스 멀티프로세싱(MP)을 제공하여 HFSS 사용자가 더 빠르게 시뮬레이션하여 출시 시간을 단축할 수 있도록 했습니다.

다음으로 2010년에는 획기적인 도메인 분해 방법(DDM) 기술이 등장했습니다. 이를 통해 단일 HFSS 설계가 분산 메모리 전체의 탄력적인 하드웨어에서 해결될 수 있었고 결과적으로 문제 크기가 엄청나게 증가했습니다. HFSS의 경우 항상 그렇듯이 완전히 결합된 전자기 시스템 매트릭스를 해결하는 것과 관련하여 타협하지 않는 방식으로 달성되었습니다. 병렬 DDM을 주장하는 다른 솔루션을 주의하십시오. 내부 포트를 통해 소위 "도메인"을 비밀리에 결합하여 최첨단 설계에 필요한 엄격함과 정확성을 위험에 빠뜨릴 수 있기 때문입니다. 단순한 전송선 중심 모델만 벤치마킹하는 경우 호기심과 우려가 있어야 합니다.

매트릭스 다중 처리는 단일 시스템으로 제한되지 않습니다. 2015년에 HFSS 분산 메모리 매트릭스(DMM) 솔버가 도입되어 엄격함을 손상시키지 않으면서 탄력적인 하드웨어에서 더 많은 메모리에 액세스할 수 있습니다. 이를 통해 타협하지 않는 정확도로 초대형 다중 포트 모델에 대해 최고의 정확도, 최저 노이즈 플로어 및 최고의 효율성을 실현할 수 있습니다.

우리는 HFSS에서 DMM을 계속 개선합니다. 2020년에 도입된 HFSS Mesh Fusion과 같은 지속적인 혁신의 결과로 HFSS의 용량이 기하급수적으로 증가하여 10,000년에는 1990개의 미지수에서 800년에는 2022억 개가 넘는 미지수에 이르렀으며 곧 1B 임계값을 넘을 것으로 예상됩니다.

hfss 시뮬레이션 용량의 진화

그림 1 – HFSS 전자기 시뮬레이션 용량의 진화

이러한 인상적인 속도 향상에 기여한 세 가지 최근 혁신은 IC 모드 및 메싱, HFSS 3D 레이아웃의 새로운 분산 메시 퓨전 솔버 옵션, ECADXplorer 용량을 3D 레이아웃에 통합하여 GDS 기반의 용량과 사용 편의성을 향상시킨 것입니다. 시뮬레이션 흐름.

우리는 또한 주파수 스윕 속도를 높였습니다. 2000년대 초반에 도입된 SDM(Spectral Decomposition Method)을 사용하면 공유 하드웨어와 탄성 하드웨어 모두에서 주파수 스윕의 포인트를 병렬로 해결할 수 있습니다. SDM 이후 우리는 지속적으로 알고리즘을 개선하고 SPO(S-Parameters Only) 매트릭스 해결과 같은 새로운 혁신을 도입했습니다. 주파수 스윕 포인트에 더 작은 메모리 포인트를 제공함으로써 모든 솔루션 포인트당 속도를 높일 수 있습니다. 이 메모리 감소는 여유 메모리와 병렬로 더 많은 주파수 포인트를 해결할 수 있도록 하여 정확도를 손상시키지 않고 더 빠른 주파수 스윕을 제공함으로써 더 많은 이점을 제공합니다.

Ansys는 HFSS에서 지속적으로 혁신합니다. Mesh Fusion과 함께 MP, SDM, DDM, DMM 및 SPO의 기술 혁신은 정확성을 손상시키지 않으면서 용량 및 성능의 지속적인 개선에 대한 Ansys의 노력을 보여줍니다. HFSS 워크플로우 및 솔버 기술은 이제 대규모 시스템 규모 용량을 가능하게 합니다. 완전히 결합되고 타협하지 않는 IC 플러스 패키지 플러스 PCB는 이제 실행 가능하고 일상적입니다. HFSS 탄력적 컴퓨팅은 불과 40년 전보다 3배, 경쟁 제품보다 5배 더 큰 문제를 해결합니다. 전산 전자기 시뮬레이션의 이러한 선도적인 기능을 함께 사용하면 6D-IC에서 MIMO 및 XNUMXG/XNUMXG용 위상 안테나 어레이 설계에 이르기까지 오늘날 가장 최첨단 설계 작업이 가능합니다. 이것이 바로 최고의 반도체 회사들이 그들의 디자인을 검증하기 위해 보편적으로 HFSS에 의존하는 이유입니다. 최신 HFSS를 사용하지 않았다면 무엇을 놓치고 있는지 알 수 없습니다.

3월 XNUMX일에 열리는 이 웨비나에서 HFSS의 최신 기능을 확인하십시오.^rd - Ansys 2023 R1: Ansys HFSS 새로운 기능 | 앤시스