2021v4版3D电磁仿真硬件配置指南:最新最快最精准

  (一) 三维高频电磁仿真软件HFSS介绍

Ansys HFSS 是一款 3D 电磁 (EM) 仿真软件,用于设计和仿真高频电子产品,例如天线、天线阵列、RF 或微波组件、高速互连、滤波器、连接器、IC 封装和印刷电路板。

全球工程师使用 Ansys HFSS 软件设计通信系统、高级驾驶辅助系统 (ADAS)、卫星和物联网 (IoT) 产品中的高频、高速电子设备

最新版本HFSS 2021R2提供突破性技术以应对3D IC、自动驾驶、5G和电气化方面的挑战

最新最快3D电磁仿真精准硬件配置2021v4的图1


Ansoft HFSS 2021R2性能提升点

• 新的HFSS Mesh Fusion 技术,提供一流的并行网格划分技术,能够快速模拟大型电磁系统,能够以最佳的效率、精度和可扩展性模拟大型的、前所未有的电磁系统。

• 支持 HFSS 3D 布局中的加密 3D 组件,用于印刷电路板 (PCB)、集成芯片 (IC) 封装和 IC 设计,使供应商能够共享详细的 3D 组件设计以进行高精度模拟。

• 支持intel 高级矢量指令集AVX512,加速仿真计算

• SBR+、DGTD支持GPU加速



HFSS算法应用分类

NO问题分类应用主要算法计算特点
1中小尺寸高速信号完整性分析 阵列天线设计 腔体问题 电磁兼容有限元法 FEMCPU计算
2电大尺寸,开放结构天线设计 天线布局 RCS EMI/EMC积分方程算法IECPU计算
3超电大尺寸大平台上的天线布局 大型反射面天线物理光学发POCPU计算
4复杂结构且超电大尺寸大平台上的天线布局 天线安装分析高频近似算法SBR+GPU计算
5复杂结构且超大尺寸物理新能源车天线布局问题混合算法 FEBI, IE-Region,PO-Region,SBR+ RegionCPU计算
6与时间相关的电磁场问题ESD、TDR时域算法Transient(DGTD)GPU计算
7谐振仿真谐振分析Eigenmode算法CPU计算



HFSS硬件配置选型

为了达到新硬件所期望的性能和吞吐量, 需将处理器、内存、存储和网络与模拟计算需求相匹配。HFSS主要是有限元算法,其计算特点:高主频、有限多核、高内存带宽,因此硬件配置选择:

处理器:高主频+有限多核并行,

内存:每个核8GB以上,内存通道数越大(4颗Xeon 24通道是目前最大带宽架构),计算加速越快

GPU:用用前后处理(需专业图卡)、GPU超算(显存越大越好),具体规格视应用算法而定

硬盘:频繁的中间数据回写,缓存盘采用SSD更快

网口:如果是集群,网络延迟和带宽对性能影响很大


按电磁仿真计算规模划分硬件配置方案

No定位计算规模划分主要配置
1中小规模计算20万网格/100万未知量14核@4.4GHz/64GB/4通道
80万网格/400万未知量18核@4.2GHz/128GB/4通道
2中大规模计算100~200万网格/<1000万未知量32核~@Xeon/160GB
3大规模计算200~500万网格~/<2500万未知量48核Xeon+256GB以上
4超大规模计算500~1000万网格~/<5000万未知量48-96核Xeon+512GB以上
5超大规模计算2000万网格~/1亿未知量多节点(80核以上)




(二)最新3D电磁仿真硬件配置推荐2021v4

西安坤隆计算机科技有限公司专注于图形工作站应用,通过对3D电磁仿真计算特点,和大量测试,配备最新intel计算技术,给出最新最快电磁仿真工作站硬件配置方案,每台仿真计算工作站或仿真计算集群都经过系统优化,还有在线技术支持,保证机器三年内,机器处于最快、最可靠运行状态。


2.1 图形工作站配置推荐(单机单任务类)
最新最快3D电磁仿真精准硬件配置2021v4的图2


配置特点:

根据有限元法的硬件配置要求,满足不同计算规模,提供超高频率、适配大容量内存、高速缓存,和匹配GPU超算卡,保证单任务机器处于最强大、最可靠运行状态


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