I en intervju nyligen säger Andy Chan, chef för Azure Global Solutions Semiconductor/EDA/CAE på Microsoft:
– Med detta nya verktyg tillgängligt för RF-designers kommer det att hjälpa dem att hålla jämna steg med den innovation som marknaden kräver.
Gott nog, men hur betydelsefull är denna utveckling? Tidigare, relaterat till beräkningskomplexitet och meshnings-begränsningar, hade ingenjörer bara två simuleringsalternativ:
* Antingen simulera en fullständig IC (Integrated Cuircuit) med hjälp av ett verktyg med medelhög noggrannhet
* Eller att simulera en partiell IC med högre noggrannhet.
Beroende på tillvägagångssättet kunde de endast validera elektromagnetisk aktivitet antingen tidigt eller sent i designprocessen och i antingen lägre respektive högre frekvensapplikationer.
Adaptivt konvergerad mesh på under 30 timmar
Detta kan man nu komma runt genom att använda Ansys HFSS-layout för automatiserad IC-specifik meshing i Ansys Cloud Direct på Microsoft Azure. Detta, hävdar Ansys och Microsoft, har gjort det möjligt för ingenjörer att helt lösa en adaptivt konvergerad mesh (15 pass) för en hel RFIC (5,5 x 5,5 mm) vid 5 GHz på under 30 timmar.
Modellen har 64 portar fördelade över hela den integrerade kretsen. Detta åstadkoms med användning av 704 beräkningskärnor (Intel Xeon Platinum 8168, Azure ”HC44” VM), med en initial mesh-lösningstid på en timme och 55 minuter med en slutlig maskstorlek på 23,5 M Tetrahedron och 93 M okända. Dessutom var den slutliga maskpunktslösningstiden (5 GHz frekvenspunkt löst efter adaptiv pass 15) två timmar och 19 minuter, och den totala adaptiva meshtiden var 29 timmar och 47 minuter.
Utnyttjade superdatorkraft
Teamet utnyttjade superdatorkraften hos HC44 VM med 100 Gb/sek EDR InfiniBand och Azures unika InfiniBand-tyger av virtuella datorer i H-serien för att vara värd för arbetsbelastningen i HFSS. Azure InfiniBand-tygteknik är baserad på icke-blockerande fettträd med en design med låg diameter för konsekvent låga latenser. Tillsammans med SR-IOV (Single-Root I/O Virtualization) gör det det möjligt för Ansys att använda standard Mellanox OFED-drivrutiner precis som de skulle göra på ett HPC-kluster av ren metall.
För att framgångsrikt analysera hela chippet krävdes först avancerad mesh- och geometriförberedande förmåga i HFSS, vilket möjliggör adaptiva mesh-algoritmer i programvaran för att effektivt hantera de skiktade 3D-chipstrukturerna i IC – vilket resulterar i ett slutligt mesh som exakt fångat relevant fysik.
Därifrån löstes problemet på molnet, vilket gjorde det möjligt för teamet att utnyttja all nödvändig RAM över 16 HC-beräkningsnoder.
Ansys Cloud Direct R&D-team samarbetade också med Microsoft Azure-ingenjörer för att säkerställa att kunderna hade ett robust och användarvänligt sätt att komma åt all denna beräkningskraft.
Ett stort lyft för chiputveckling
Genom att använda Ansys Cloud Directs enkla gränssnitt får företag av alla storlekar tillgång till superdatorliknande kapacitet på begäran, oavsett maskiner och region de väljer – med en prestandaökning från Intel Xeon Platinum 8168-processorer med AVX512 på Azure HC-serien maskiner. I den här miljön drar användarna nytta av on-demand-åtkomst för de flesta Ansys-lösare, inklusive: HFSS, Ansys Maxwell, Ansys SIwave, Ansys Mechanical, Ansys Fluent, Ansys LS-DYNA, Ansys Discovery och mer.
Återigen, den stora nyheten i detta är att framsteg inom HFSS meshing, tillsammans med cloud computing via Azure, gör det möjligt att analysera den elektromagnetiska fullvågsaktiviteten och extrahera kopplade modeller för en hel RFIC.
För tillverkare kan detta innebära att man undviker stora misstag, problem eller produktförseningar som bokstavligen kan kosta dem miljoner. Nu gör den här lösningen det möjligt för ingenjörer att simulera en fullständig RFIC med hjälp av högsta möjliga noggrannhetsverktyg.
