Chơi casinoMiền thời gian sai phân hữu hạn (FDTD) là gì

Phương pháp miền thời gian sai phân hữu hạn (FDTD) là bộ giải điện từ toàn sóng 3D thường được sử dụng để lập mô hìnhBắt cờ bạc online mới nhấtvà tài liệu

phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) và phương pháp mô men (MoM) là các phương pháp giải điện từ tính toán tiêu chuẩn vàng chiếm ưu thế trong điện tử tần số cao

FDTD là một phương pháp tiếp cận bằng thuật toán để giải các phương trình biến đổi của James Clerk Maxwell^thPhương pháp số của Yee không được gọi rộng rãi là FDTD cho đến những năm 1980

Phương trình FDTD của Maxwell

Các phương trình Maxwell và các định luật liên quan đến chúng bao gồm:

• Định luật Gauss về điện: mô tả cách điện tích tạo ra điện trường
• Định luật Gauss về từ tính: mô tả từ trường không có cực từ cô lập
• Định luật cảm ứng Faraday: giải thích cách cảm ứng từ trường biến thiên và lực điện từ (EMF) trong mạch điện
• Định luật Ampe với phép cộng Maxwell: liên hệ dòng điện với từ trường

FDTD hoạt động như thế nào?

trường điện từ (EM) được tính toán từ các phương trình Maxwell trong mỗi ô lưới và các lời giải được lặp lại theo bước thời gian

Ứng dụng cho FDTD là gì

Phương pháp FDTD nói chung phù hợp với các trường hợp thiết kế trong đó một số hoặc tất cả các kích thước của vật thể có thể so sánh được với kích thước bước sóng ánh sáng

• Cảm biến hình ảnh CMOS
• Đèn LED, OLED,microLEDvà tinh thể lỏng
• Quang học tán xạ và nhiễu xạ
• Siêu vật liệukim loại, vàplasmonics
• Lượng tử tích hợp
• Tinh thể quang tử

các phương pháp hiệu quả hơn được áp dụng cho các ứng dụng cụ thể, chẳng hạn như fortối đa hóa tính linh hoạt trong thiết kế cho các thành phần quang học nhiều lớp và nhiễu xạ. Tương tự,chiến lược kết hợp bộ giải cho các thành phần tích hợp quang tửViệc xây dựng phương pháp chiến lược để chọn đúng người giải quyết vấn đề phù hợp có thể tác động đến cả tốc độ và hiệu quả của quá trình thiết kế

Lợi ích của FDTD là gì

các nhà thiết kế có thể nghiên cứu kỹ lưỡng sự phân cực và tương tác phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng với các vật liệu và cấu trúc khác nhau

• Phân tích miền thời gian và tần số:Biến đổi Fourier tự động tích hợp sẵn của giải pháp miền thời gian giúp dễ dàng thực hiện phân tích tần số
• Khả năng băng thông rộngFDTD có thể được sử dụng để tính toán kết quả băng thông rộng nhanh hơn nhiều chỉ từ một mô phỏng duy nhất
• Hình học phức tạp: FDTD phát triển mạnh trong việc lập mô hình hình học phức tạp và có thể xử lý mọi cấu trúc có hình dạng tùy ý
• Độ chính xác và tính linh hoạt: Phương pháp này vốn không có bất kỳ phép tính gần đúng vật lý nào

Thách thức của FDTD là gì

Độ chính xác cao và tính linh hoạt của phương pháp FDTD đặt ra một số thách thức

• Kích thước mô phỏng:Kích thước vật lý tối đa của một thiết bị có thể được lập mô hình chính xác cuối cùng bị hạn chế bởi tài nguyên điện toán sẵn có
• Thời gian mô phỏng:Tốc độ mô phỏng FDTD phụ thuộc vào một số yếu tố từ thiết lập và khối lượng mô phỏng cho đến thông số phần cứng của hệ thống máy tính~V^.(l/dx)⁴, ở đâuVlà khối lượng mô phỏng vàdxđộ chính xác của lưới và kích thước thiết kế có thể tác động đáng kể đến thời gian mô phỏng
• Sức mạnh bộ nhớ và tính toán:Số lượng tuyệt đối các ẩn số về không gian và thời gian trong mô phỏng FDTD tăng theo cấp số nhân với các mắt lưới mịn hơn và khối lượng mô phỏng lớn hơn
• Băng thông bộ nhớ:Truy cập bộ nhớ và trao đổi dữ liệu nặng giữa các bộ xử lý đặt ra thách thức chính trong việc tăng tốc mô phỏng FDTD

Làm cách nào để tăng tốc mô phỏng FDTD

Chơi casino Lumericaltận dụng nhiều phương pháp nâng cao để tăng tốc quá trình mô phỏng FDTD

Thuật toán được tinh chỉnh

Thuật toán FDTD trong Lumerical đã được tinh chỉnh ở mức cơ bản trong nhiều thập kỷ để giảm thiểu chi phí tính toán đồng thời mang lại độ chính xác cao nhất

Tính toán song song

Các trò chơi trong casino Lumericalcó công cụ tính toán được tối ưu hóa cao, có thể khai thác hệ thống điện toán CPU đa lõi và khai thác kiến ​​trúc song song của các đơn vị xử lý đồ họa (GPU) trong cụm điện toán hiệu năng cao (HPC)

Giải pháp Lumerical cung cấp phần mềm mô phỏng tương thích với CPU và GPU mà người dùng có thể triển khai tại chỗ hoặc trên đám mây

Để biết thêm thông tin về phần mềm mô phỏng FDTD trên HPC và đám mâyTăng tốc thiết kế quang tử bằng HPC và Đám mây.”

Để tìm hiểu thêm về vật lý cơ bản của bộ giải và cách thiết lậplộ trình học tập FDTDTRÊNKhóa học đổi mới của Chơi casino.