Inovação Exponencial: HFSS

Inovação Exponencial: HFSS

Carimbo de data / hora: 21 de fevereiro de 2023 1:00
Nó Fonte: 1970768

O velho ditado: “Se não está quebrado, não conserte” é tão ofensivo para os inovadores quanto para os gramáticos. Só porque algo funciona bem, não significa que não possa funcionar melhor. Conforme os tempos mudam e a tecnologia avança, você avança ou fica para trás.

Se você ainda não atualizou para o software de simulação eletromagnética Ansys HFSS mais recente, não sabe o que está perdendo. Imagine se você pudesse resolver projetos eletromagnéticos enormes e completos, preservando a precisão e a confiabilidade fornecidas pelo HFSS. Como isso mudará sua metodologia de design? Quanto mais rápido você chegará ao mercado? Quantos produtos melhores você entregará?

A Simulação Eletromagnética Evolui

A necessidade de velocidade e capacidade continua a aumentar significativamente, e o HFSS manteve o ritmo ao longo de suas mais de três décadas de história. Hoje, a evolução do hardware e seu desempenho exponencialmente mais alto e especificações de design levaram à necessidade de resolver projetos incrivelmente grandes e complexos, inconcebíveis apenas três anos atrás.

À medida que as demandas de simulação evoluíram, a tecnologia de computação de alto desempenho (HPC) HFSS evoluiu junto com elas para atender à demanda. Computadores de mesa com múltiplos processadores foram introduzidos no final de 1990. Com essa inovação, o HFSS forneceu Matrix Multiprocessing (MP) para permitir que os usuários do HFSS simulassem mais rapidamente, acelerando o tempo de lançamento no mercado.

Em seguida, veio a inovadora tecnologia Método de Decomposição de Domínio (DDM) em 2010. Isso permitiu que um único projeto HFSS fosse resolvido em hardware elástico em memória distribuída, resultando em um aumento de ordem de magnitude no tamanho do problema. Como é sempre o caso com HFSS, foi alcançado de forma descompromissada com relação à solução de uma matriz de sistema eletromagnético totalmente acoplada. Cuidado com outras soluções que reivindicam DDM paralelo, pois podem estar secretamente acoplando os chamados “domínios” por meio de portas internas e, assim, arriscando o rigor e a precisão necessários para projetos de ponta. Se eles estão apenas comparando modelos centrados em linhas de transmissão simples, você deve ficar curioso e preocupado.

O multiprocessamento de matrizes não se limita a uma única máquina. Em 2015, o solucionador de matriz de memória distribuída (DMM) HFSS foi introduzido, fornecendo acesso a mais memória em hardware elástico sem comprometer o rigor. Isso permite maior precisão, menor nível de ruído e melhor eficiência para modelos de muitas portas extremamente grandes com precisão incomparável.

Continuamos a refinar o DMM em HFSS. Como resultado de inovações contínuas, como o HFSS Mesh Fusion introduzido em 2020, o aumento da capacidade no HFSS foi exponencial, variando de 10,000 incógnitas em 1990 para mais de 800 milhões de incógnitas em 2022, e prevemos ultrapassar o limite de 1 bilhão em breve.

evolução da capacidade de simulação hfss

Figura 1 – Evolução da Capacidade de Simulação Eletromagnética HFSS

Três inovações recentes que contribuem para aumentos de velocidade tão impressionantes são IC Mode e meshing, uma nova opção de solucionador Mesh Fusion distribuído no Layout 3D HFSS e a integração da capacidade do ECADXplorer no Layout 3D, melhorando a capacidade e a facilidade de uso para sistemas baseados em GDS fluxos de simulação.

Também aceleramos as varreduras de frequência. Introduzido no início dos anos 2000, o Método de Decomposição Espectral (SDM) permite que os pontos na varredura de frequência sejam resolvidos em paralelo em hardware compartilhado e elástico. Desde o SDM, melhoramos continuamente os algoritmos e introduzimos novas inovações, como a solução de matriz S-Parameters Only (SPO). Ao fornecer um ponto de memória menor para pontos de varredura de frequência, podemos obter uma aceleração por cada ponto de solução. Essa redução de memória fornece mais retorno ao permitir que você resolva mais pontos de frequência em paralelo com a memória liberada, resultando em varreduras de frequência mais rápidas sem comprometer a precisão.

A Ansys inova continuamente em HFSS. Os avanços tecnológicos de MP, SDM, DDM, DMM e SPO, juntamente com o Mesh Fusion, demonstram o compromisso da Ansys com a melhoria contínua da capacidade e do desempenho, tudo sem comprometer a precisão. O fluxo de trabalho HFSS e a tecnologia do solucionador agora permitem uma capacidade massiva em escala de sistema; O pacote IC plus mais PCB, totalmente acoplado e sem concessões, agora é factível e rotineiro. A computação elástica HFSS resolve problemas oito vezes maiores do que apenas dois anos atrás e 40 vezes maiores do que a concorrência. Juntos, esses recursos líderes em simulação eletromagnética computacional estão permitindo o trabalho de projeto mais avançado da atualidade, variando de 3D-IC a MIMO e projetos de matriz de antena em fases para 5G/6G. Na verdade, é por isso que as principais empresas de semicondutores confiam universalmente no HFSS para verificar seus projetos. Se você ainda não usou o HFSS mais recente, não sabe o que está perdendo.

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