目录
- HFSS 2021R2计算特点与硬件配置选型
- 最新最快电磁仿真工作站配置方案（单机-单任务类）
- 最新最快电磁仿真工作站配置方案（单机-多任务类）
- 最新最快电磁仿真多机集群配置方案（多机-多任务集群类）
(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
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
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NO |
问题分类 |
应用 |
主要算法 |
计算特点 |
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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 FEM |
CPU计算 |
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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IE |
CPU计算 |
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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PO |
CPU计算 |
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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+ |
CPU、GPU计算 |
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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+ Region |
CPU计算 |
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6 |
与时间相关的电磁场问题 |
ESD、TDR |
时域算法Transient（DGTD） |
CPU、GPU计算 |
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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
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No |
定位 |
计算规模划分 |
主要配置 |
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1 |
中小规模计算 |
20万网格/100万未知量 |
14核@4.4GHz/64GB/4通道 |
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80万网格/400万未知量 |
18核@4.2GHz/128GB/4通道 |
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2 |
中大规模计算 |
100~200万网格/<1000万未知量 |
32核~@Xeon/160GB |
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3 |
大规模计算 |
200~500万网格~/<2500万未知量 |
48核Xeon+256GB以上 |
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4 |
超大规模计算 |
500~1000万网格~/<5000万未知量 |
48-96核Xeon+512GB以上 |
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5 |
超大规模计算 |
2000万网格~/1亿未知量 |
多节点(80核以上) |
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