推进60 GHz非接触式通讯使用高性能计算技术

无论是充电手机无线对接站或和朋友一起玩手机游戏,很容易欣赏近距离的无线通信的速度和便利。

低功耗收发器可以提供快速数据交换在点对点的无线连接。工业设计师可以放弃以太网连接,需要物理电缆和连接器与低功率毫米波设备传输数据快得多。

但这些新一代的无线设备可以复杂的创建和验证。

这就是为什么半导体制造商意法半导体(ST)是利用先进的高性能计算技术,帮助其客户和合作伙伴探索下一代无线的世界。

该公司的低功耗ST60射频收发器可以在短距离传输数据使用60 GHz v频带6.25 Gb /秒。

由于天线在如此高的频率,然而,制造过程中的任何变化可以显著影响其性能

主要的挑战是系统的多个组件装配在一起,说奥利弗Bayet、圣在硅的领导人包装合作设计、信号完整性和电源完整性。

“60 ghz的频率非常高意味着环境和生产过程的变化可以显著影响天线的性能,”他说。“我们需要确保天线设计的鲁棒性,并确保正确包和系统元素一起工作,以确保快速、可靠的数据传输。”

邻近的无线电频率(RF)和数字处理在一个硅设备也可以是一个问题,Bayet说。“我们需要更多的计算能力来解决的挑战集成多个组件在这样一个小区域的方案。”

更多的高性能计算能力也将有助于减少关键的上市时间间隔。圣模拟和分析成千上万的情况下确认天线的鲁棒性与制造公差。

“我们想要更短的开发周期内将产品引入市场,“Bayet说。“我们需要HPC运行所有的分析和仿真能力在我们的时间表。”

解决方案

这就是为什么圣扩大本地HPC基础设施使用HPE把服务器基于Intel Xeon处理器。这些服务器提供强劲四承性能和内置工作负载加速,与先进的云安全技术和网络集群。

解决方案也使用Ansys高频仿真软件(基于),一家领先的方案设计和模拟高频电子产品,包括天线。

工程团队在圣使用Ansys工程方案进行分析和模拟。公司的软件使用英特尔avx - 512和oneMKL优化效率和性能。

Wim SlagterAnsys战略伙伴关系主任说,这可以节省周的开发时间,同时增加设计的鲁棒性。“运行仿真应用程序更快意味着更多的时间来进行迭代和改进设计,以及减少投放市场的时间。”

当负载its-on-premises计算农场变得过高,圣解决方案还可以访问微软Azure云专用资源,机器在哪里配置相同的英特尔技术和Ansys软件基于本地系统。

Azure云让圣利用更多的系统并行运行。“我们有能力,我们需要批判性的分析和模拟,我们不需要担心影响其他圣工作负载,“Bayet说。大多数的服务器使用512 GB的RAM,但一些运行需要800 GB的RAM /分析。

结果

通过升级其Intel Xeon处理器可伸缩和添加Azure的弹性能力,圣能够大大加快分析和仿真工作流程。

剃须休息日复杂模拟留下更多的时间来分析困难方面的设计和有助于降低检验成本,Bayet说。分析需要5天就可以完成在两个;一个分析6561例,11天可以完成在一个星期。

Bayet的团队已经能够简化开发过程通过重新设计其工作流执行更多的分析和仿真在设计阶段。

因此,有更少的情况下分析在产品验证阶段,这意味着需要更少的物理样本,进而意味着更低的成本。

更容易识别领域,可能需要更多的关注一次样品,并帮助阻止制造公差错误。结果是一个更可靠的产品,数据传输速率最大化尽量减少功耗。

有多个变化从一开始的工作,使这种性能成为可能,Bayet说,包括改变工具版本,硬件设置和工具设置。

一起,Bayet解释说,基于Ansys软件和英特尔技术的基础设施已经帮助圣生产60 GHz v频带创新产品在计划要求,节省时间和金钱。在云类似的设置和本地帮助缓解这两个环境之间切换。

“基于英特尔处理器的高性能计算和表演涨幅在过去的几年里,我们已经能够执行分析不可行之前,“Bayet说。

关于作者:

朱利安•史密斯是一个屡获殊荣的绿色技术,保护和旅游作家在俄勒冈州的波特兰,作品曾在《连线》杂志,史密森学会,《新科学家》和《华盛顿邮报》等等。

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