Category Archives: Allgemein

Faster EM simulation using AMD CPU?

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EM simulation is time consuming, so we want to use the fastest available (affordable)  CPUs.

This speed benchmark compares

  • Intel Core i9-7940X (14 cores, 3.1GHz/4.3 GHz, 19MB cache, released Q3’17), 4 modules DDR4-2400
  • AMD Ryzen 9 5950X (16 cores, 3.4GHz/4.9 GHz, 64MB cache, released Q4’20), 4 modules DDR4-3200

Compared to the 3 year old Intel Core i9, the AMD data does not look much different, but cache is much larger and RAM faster.

Empire XPU

The Empire XPU solver is very sensitive to CPU architecture, cache size and memory speed. It compiles a solver on-the-fly for the actual CPU used, and supports the latest CPU architecture enhancements for floating point processing.

Difference in simulation speed is amazing. We have a factor 2 in speed for most testcases, and 2.8x faster simulation for one large RFIC model.

The Intel system is running Windows 10 Pro, the AMD system is running Ubuntu 20.04 LTS.

Summary

The new AMD Ryzen 9 5950X looks very promising to speed up EM simulation with desktop computer hardware. It really shines when used with Empire XPU and its “solver-on-fly” concept in Empire XPU that takes advantage of all the latest processor-specific features.

Cost of the complete machines was only 2000€ (Intel 7940X in 2018) and 1600€ (AMD 5950X in 2021).

Empire 8 Tutorial Videos in German Language

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Several new Empire 8 Tutorial videos are now available in German Language.

Empire XPU 8: Templates Tutorials Examples

Übersicht über die Templates, Examples und Tutorials, die mit Empire XPU mitgeliefert werden. Die sind auch gut geeignet als Basis eigener Modelle oder zum “Abgucken”, um sich mit Modellierungstechniken oder Einstellungen wie Randbedingungen bei bestimmten Ports vertraut zu machen.

Empire XPU 8 Grundlagen: Gruppen bzw. Layer

Übersicht über den Umgang mit Gruppen/Layern in Empire XPU. Hiermit werden gemeinsame Eigenschaften wie Material und z-Position festgelegt, aber auch Mesheinstellungen und vieles mehr. Für RFIC-Modellierung sind Gruppen=Layer ein unverzichtbares Hilfsmittel, um effizent modellieren zu können und Layoutfdaten schnell und einfach importieren zu können.

Empire XPU 8: Ports

Dieses Video gibt eine Einführung in Ports in Empire 8: die neuen QTEM-Port, Microstrip-Ports, Lumped Ports und Coax Ports. Es werden einige Beispiele incl. GSG on-chip-feed und ein SMA Coax-PCB-Übergang gezeigt.

Empire XPU 8: Meshing

Teil 1 erklärt zunächst Grundlagen zum Meshing in Empire XPU 8.

Im nachfolgenden zweiten Teil wird dann gezeigt, wie man gezielt Einfluß nehmen kann auf das Mesh, um es gezielt zu verfeinern oder gezielt unkritische Bereich mit einem groben Mesh abzubilden. Diese Möglichkeit ist wichtig bei der Modellierung komplexer Modelle.

Der dritte Teil des Meshing-Tutorials zeigt konkrete Beispiele und die Anwendung der Mesh-Einstellung für komplexe, große Modelle:

  • RFIC Balun 60 GHz mit Dummy Metal Fill
  • Antenne im USB-Stick angesteckt am Raspberry Pi
  • 240 GHz On-Chip Antenne (K. Schmalz et al) simuliert mit Dummy Metal Fill

Empire XPU 8: GDSII Import mit Technologietemplate

Dieses Video zeigt den Import eines GDSII Datei mit Hilfe eines Technologietemplate (vorbereitete Modelldatei).

Für IHP-Kunden stehen passende Empire-Templates auf dem Designkitserver bereit. Für andere Technologien können wir ein Empire-Scrip bereitstellen, um beispielsweise ADS Momentum Stackups ein ein Empire Technologietemplate zu konvertieren.

Und ein Nachtrag zum GDSII Layoutimport: hier wird gezeigt, wie man bereits beim Geometrieimport ein (simples) Merging von Via Arrays durchführen kann.

Empire XPU 8: Der 2D Geometrieeditor

Dieses Video gibt eine Einführung in das Editieren mit dem 2D Editor. Schwerpunkt dieses Videos sind die manuellen Editierfunktionen.

Empire XPU: Der 3D Editor

Hier gibt es aktuell noch kein Video zu Empire 8, hier das Video von IMST zu Empire 7:

Empire XPU 8: Parameter für Material und Geometrie

Dieses Video erklärt, wie man Parameter für Material und Geometrie anlegen und nutzen kann für einen Parameter Sweep (oder Optimierung, nicht im Video dargestellt.)

Empire XPU 8: Antennensimulation und Richtdiagramme

Dieses Video beschäftigt sich mit den Einstellungen für Antennensimulation (Randbedingungen und Abstand) und zeigt die Auswertung der Richtdiagramme.

Empire XPU 8: Import von 3D CAD Modellen

In diesem Video wird gezeigt, wie man 3D CAD Modelle aus vielen gängigen CAD-Formaten importieren und für die weitere Modellierung nutzen kann.

Empire XPU 8: Touchstone SnP erzeugen oder importieren

Dieses Video zeigt, wie man aus den Simulationsergebnissen Dateien im Touchstone SnP-Format erzeugten kann und wie man vorhandene SnP-Daten (z.B. Messungen) nach Empire importieren und anzeigen kann.

  • SnP aus Simulationsergebnis erzeugen
  • Messwerte *.s2p einladen für Vergleich Messung/Simulation (Video ab 6m:30)

Empire XPU 8: Remotesimulation/Cluster

Dieses Video zeigt die Einrichtung und Nutzung der Remotesimulation bzw. distributed computing in Empire XPU 8.