Przyspieszanie symulacji elektromagnetycznych dla metody FDTD

• Autorzy: Sypniewski M. , Ciamulski T. , Geterund E. , Hjelm M.

Warianty tytułu

EN

Acceleration of electromagnetic simulations for FDTD method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Symulacje elektromagnetyczne pozwalają analizować struktury mikrofalowe, które są zbyt skomplikowane, aby rozwiązać je analitycznie. Dostępność nowoczesnych symulatorów oraz wydajnych komputerów przyczyniła się w ostatnich latach do dużego postępu w elektronice i dziedzinach pokrewnych. Zainspirowało to inżynierów do analizy coraz większych i bardziej skomplikowanych układów. Aby możliwy był dalszy postęp konieczne jest opracowanie dodatkowych metod przyspieszania symulacji elektromagnetycznych. Metoda FDTD zapewnia w przybliżeniu liniową obliczeniową skalowalność problemów oraz jest naturalnie dostosowana do przetwarzania równoległego. Niniejszy artykuł prezentuje aktualne osiągnięcia autorów w tej dziedzinie oraz zawiera przykładowe zastosowania analizy do rzeczywistego problemu przemysłowego.

EN

Electromagnetic simulations enable fast analysis of microwave structures which are too complex for analytical study. Availability of high-tech simulators and powerful computers resulted in significant progress in electronics and connected industries during recent years. Engineers' desire for analysis of larger and more complex circuits have been stimulated. Further progress demands elaboration of specific simulations' acceleration. FDTD method ensures close to linear scaling of problems and is intrinsically suitable for parallel processing. The article presents current achievements in the related field and shows example of analysis application to a real, industrial case.

Słowa kluczowe

PL

analiza elektromagnetyczna; symulacje elektromagnetyczne; metoda FDTD; technika mikrofalowa; przetwarzanie równoległe; przyspieszanie obliczeń komputerowych

EN

electromagnetic analysis; electromagnetic simulation; FDTD method; microwave techniques; parallel processing; acceleration computer processing

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 50, nr 4
• Strony: 47--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Sypniewski M.

autor

Ciamulski T.

autor

Geterund E.

autor

Hjelm M.

• Politechnika Warszawska, Instytut Radioelektroniki

Bibliografia

• [1] Taflove A., Hagness S. C.: Computational Electrodynamics: the inite-difference time domain method. Artech House, Boston-London 2005.
• [2] Yee K. S.: Numerical solution of initial boundary value problems involving Maxwell's equations in isotropic media. IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. AP-14, pp. 302-301, May 1966.
• [3] El Rewini H.: Parallelism Challenges: Rewind and Fast Forward, the 4th AICCSA Int. Conf., 2006.
• [4] Ciamulski T., Sypniewski M., Wieckowski A.: Parallel FDTD Processing on Shared Memory Computers. ACE Symp., Verona, Italy 2007, pp. 1852-1857.
• [5] Barney B.: Introduction to parallel computing. Livermore Computing, http://www.llnl.gov.
• [6] Gustafson J. L.: Reevaluating Amdahls Law. CACM, 31(5), 1988.
• [7] The OpenMP API specification for parallel programming, http://www.openmp.org.
• [8] Ciamulski T., Sypniewki M.; Linear and Superlinear Speedup in Parallel FDTD Processing. IEEE-AP, Antennas and Propagation Symp. Honolulu, Hawaii, USA, 2007.
• [9] Scott Wasson: Nehalem arrives with a splash, http://techreport.com/articles.x/15818.
• [10] Sypniewski M., Celuch-Marcysiak M., Rudnicki J.: Investigation of multithread FDTD schemes for faster analysis on multiprocessor PCs. 2000 IEEE Antennas & Propagation International Symposium (AP-S), Salt Lake City, US, July 2000.
• [11] http://www.khronos.org/opencl/.