这种方法被证明能有效且可靠地运行大规模高精度电磁模型

本文原刊登于semiengineering.com：《Elasticity Without Compromise》

作者：Matt Commens

编辑整理：赵阳 | Ansys中国技术支持工程师

在21世纪初，物理机器上可用的RAM决定并最终限制了Ansys HFSS能够仿真的设计尺寸，工程师不得不购买成本极其高昂的硬件（价值高达六位数），来解决这个极具挑战性的问题。

当时，工程师还被迫对规模和难度最大的设计采用“分而治之”的方法，将模型的几何结构分割成多个区域，然后在流程后期阶段合并结果。由于没有考虑到所有的电磁耦合，这种“分而治之”的方法已被证明是容易出错的，并且从根本上降低了模型的精度。

那么，是否有另一种方法，能可靠地运行规模庞大、高度准确的电磁模型，以提供用于改进最终产品的关键设计数据呢？

得益于Ansys HFSS的分布式内存矩阵求解技术（DMM），设计尺寸不再受限于单台机器上的内存容量。DMM让工程师能够通过将多台机器联网来求解最大规模的问题，从而以最佳方式利用弹性硬件基础设施。工程师现在可以使用HFSS求解超乎想象的更大、更复杂的模型，而不会影响精度。

用户可以通过并行弹性机器配置，将较低成本的小型工作站连接到标准集群中，而无需购买一个拥有巨大内存的昂贵工作站。这样不仅可以显著降低硬件成本，还能更容易实现大规模仿真。

例如，为了求解一个需要128GB的问题，工程师可以将4个分别配备32GB的工作站进行联网。由于RAM的非线性成本，这4台小型机器的成本明显低于购买单台128GB的大型机器。

此外，它还可提供极大的灵活性以求解各种问题。连接2台机器可以求解规模翻倍的问题，连接4台机器可以求解更大规模的HFSS模型。通过增加联网机器的数量，计算能力就不会受限。如今，HFSS用户求解TB大小的问题已经很常见，而且能仿真几年前无法想象的设计。

在工作站群上运行HFSS仿真轻而易举。在每台机器上安装HFSS软件后，只需指定这些机器的核心就能运行完整仿真。所有机器使用集成的自动HPC算法，协同求解问题。通过将HFSS与高性能计算（HPC）调度器（如Windows HPC）集成，可以进一步优化工作流程。Windows HPC能够自动识别资源并为仿真排序，以便在大型计算集群上运行。所有这些都通过集成的 “提交作业” 启动对话框实现。

使用这款功能强大的HPC解决方案，客户可以实现求解超出他们预期的大规模设计。

在往期的Ansys 网络研讨会中针对HFSS高性能计算也有相关介绍，前往Ansys资源中心一站式获取回看，实现随时随地观看学习的需求。

简介：本次会议将重点介绍HFSS中的DDM区域分解、DSO分布式参数扫描、 SDM 频谱分解、GPU加速等常用HPC功能，从软件设置、算法特点、应用案例等方面逐步分析，对常见的工作站与集群服务器作简单介绍，并给出推荐的硬件资源选择与配置方法。

简介：本次会议将简要介绍Ansys软件的高性能计算功能，硬件配置选型（CPU、内存、硬盘、显卡等）的注意事项，介绍在HFSS和Maxwell等工具进行仿真时如何进行设置实现HPC的应用；以及全面介绍惠普最新的高性能、专业图形计算方案与技术，以及如何与Ansys软件相结合实现高性能设计仿真的高效平台。

Ansys CPS（Chip Package System）多物理场仿真方案，包含了Redhawk/HFSS等业界黄金工具，基于CPM/CSM/CTM等独有的芯片模型，通过协同仿真考察芯片与PKG/PCB之间的耦合影响，通过电、热、结构之间的多物理场耦合仿真使得仿真精度更高，帮助设计者优化从芯片至系统的SIPI/热/结构可靠性等设计指标，此流程已经支持多家客户在先进工艺节点和大规模的2.5D/3D IC设计上成功流片。