Simulación paralela de múltiples físicas de sistemas de paquetes utilizando un método eficiente de descomposición de dominio
Autores: Wang, Weijie; Liu, Yannan; Zhao, Zhenguo; Zhou, Haijing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Simulación paralela de múltiples físicas de sistemas de paquetes utilizando un método eficiente de descomposición de dominio
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Reducción de escala
Impacto térmico
Propiedades de los materiales
Compatibilidad electromagnética
Simulación numérica
Método de elementos finitos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 56
Citaciones: Sin citaciones
Con la continua reducción en los tamaños de las características, el impacto térmico en las propiedades de los materiales y las deformaciones geométricas ya no se pueden ignorar en el análisis de la compatibilidad electromagnética o interferencia electromagnética de sistemas de paquetes, incluidos los sistemas en paquete y las matrices de antenas. Presentamos un programa de simulación numérica de alto rendimiento que está destinado a realizar simulaciones multiphysics a gran escala utilizando el método de elementos finitos. Se desarrolló un método eficiente de descomposición de dominio para acelerar los bucles multiphysics de simulaciones de estrés electromagnético-térmico considerando que las perturbaciones del campo electromagnético causadas por la deformación geométrica son pequeñas y están limitadas en uno o unos pocos subdominios. El paralelismo de múltiples niveles del algoritmo también se obtuvo en función de una infraestructura paralela desarrollada internamente. Los ejemplos numéricos mostraron que nuestro algoritmo es capaz de habilitar la simulación con múltiples procesadores en paralelo y, lo que es más importante, lograr una reducción significativa en el tiempo de cálculo en comparación con los métodos tradicionales.
Descripción
Con la continua reducción en los tamaños de las características, el impacto térmico en las propiedades de los materiales y las deformaciones geométricas ya no se pueden ignorar en el análisis de la compatibilidad electromagnética o interferencia electromagnética de sistemas de paquetes, incluidos los sistemas en paquete y las matrices de antenas. Presentamos un programa de simulación numérica de alto rendimiento que está destinado a realizar simulaciones multiphysics a gran escala utilizando el método de elementos finitos. Se desarrolló un método eficiente de descomposición de dominio para acelerar los bucles multiphysics de simulaciones de estrés electromagnético-térmico considerando que las perturbaciones del campo electromagnético causadas por la deformación geométrica son pequeñas y están limitadas en uno o unos pocos subdominios. El paralelismo de múltiples niveles del algoritmo también se obtuvo en función de una infraestructura paralela desarrollada internamente. Los ejemplos numéricos mostraron que nuestro algoritmo es capaz de habilitar la simulación con múltiples procesadores en paralelo y, lo que es más importante, lograr una reducción significativa en el tiempo de cálculo en comparación con los métodos tradicionales.