High Frequency (HF) Designs werden immer komplexer. Früher haben die Ingenieure S-Parameter kaskadiert, doch dieser Ansatz ist ungenau – weil dabei so viele Wechselwirkungen und Kreuzkopplungen ignoriert werden. Inzwischen müssen die Ingenieure Vollwellensimulationen für das gesamte HF-Frontend und sehr oft auch für die Umgebung durchführen. Ein solcher Ansatz ist zwar genau, aber sehr rechenintensiv. Ansys HFSS bietet viele HPC-Funktionen und eine Vielzahl von Solvern. Der Schlüssel für eine schnelle, genaue und zuverlässige Simulation ist jedoch das technische Know-how. In diesem Blog zeigen wir von CADFEM, wie Sie Ihre HFSS-Simulationen am effizientesten beschleunigen können.
Ansys Electronics Desktop | © CADFEM
Variante A: Stand-alone
Dies ist die am weitesten verbreitete Variante. Pre, Post und Solving laufen auf demselben Rechner. Dies ist nur für Simulationen mit bis zu 500.000 Netzelementen geeignet. Darüber hinaus ist es besser, andere Varianten zu verwenden.
Variante B: RSM
Der Remote Simulation Manager (RSM) ist sehr einfach einzurichten. Diese Variante sollte unserer Meinung nach die Mindestkonfiguration sein und anstelle von Variante A verwendet werden. Hierbei erfolgt die Vor- und Nachbearbeitung auf einem lokalen Client-Computer, in der Regel einem Laptop mit einem externen Monitor. Dieser Laptop muss nicht besonders leistungsstark sein. Die Lösung wird auf einem anderen, leistungsfähigeren Server durchgeführt. Die Kommunikation zwischen den beiden Computern erfolgt über den Remote Simulation Manager und nicht über den Windows Remote Desktop. Änderungen der Firewall-Einstellungen sind erforderlich – Port 32958 muss geöffnet sein.
Auf diese Weise gibt es eine saubere Trennung zwischen der Lösung und der Vor- und Nachbearbeitung. Der Server ist nicht mit irgendwelchen Nebenaufgaben wie Vor- und Nachbereitung oder Office-Anwendungen beschäftigt, sondern ausschließlich mit der Lösung. Auch wird keine teure Workstation für Client-Aufgaben wie zum Beispiel Office benötigt. Jeder moderne Laptop ist ausreichend. Bitte beachten Sie, dass sich das AEDT RSM von den RSMs der übrigen Ansys-Familie unterscheidet. Der einzige Nachteil bei dieser Konfiguration ist, dass nicht mehrere Clients gleichzeitig auf den Server zugreifen können. Wenn diese Fähigkeit benötigt wird, ist Variante C die Richtige für Sie.
Variante C: Scheduler
Dies ist die beste und effizienteste Variante, auch wenn es etwas Arbeit macht, sie einzurichten. Bei dieser Variante wird eine zusätzliche Softwareschicht, der so genannte Scheduler, über den Server gelegt. Dies ist im Grunde ein Warteschlangensystem – ein Dirigent sozusagen. Benutzer von verschiedenen Clients können gleichzeitig Aufträge einreichen, die nach dem Prinzip „Wer zuerst kommt, mahlt zuerst“ bedient werden. Sie müssen sich dabei nicht untereinander abstimmen.
Es gibt zwei Arten dieser Variante. Die erste heißt Microsoft HPC Pack für Windows Server (empfohlen). Die zweite ist Linux-basiert und könnte SLURM, LSF, PBS sein. Diese Variante hat den besten ROI, da der Server und die Lizenzen 24/7 genutzt werden. Sie können mehr als einen Server verwenden, um ein Cluster zu bilden. Die Knoten werden dann über ein Infiniband-Kabel verbunden.
Ansys HFSS
3D-Simulation von elektromagnetischem Verhalten im Hochfrequenzbereich. Ansys HFSS ist Top-Industriestandard für die Bestimmung des Abstrahlungs- und Übertragungsverhaltens hochfrequenter elektromagnetischer Felder.
