SimWorks始终致力于为用户提供全套的数值求解微纳光学问题的专业产品服务,包括SimWorks Finite Difference Solutions和Semiconductor Solutions两个系列产品,分别用于求解无源问题和有源问题。
SimWorks功能全面、性能卓越。SimWorks能够仿真微纳光学中的全部电磁场信息,提供处理数据的脚本语言,以及提供参数扫描、目标优化的分析工具;SimWorks的系列产品均提供GPU程序、加速计算、与第三方交互等技术支持。
随着高性能计算机技术的迅猛发展,计算电磁学得到了长足的进步,使得利用计算机实现对复杂电磁场问题的数值求解成为可能。**SimWorks**公司适时推出了**Finite Difference Solutions**,此软件以直观的操作界面创建虚拟实验,再现复杂的微纳光电子现象,预测未知的光电子行为,分析、优化复杂的结构或材料,为用户提供全套的专业的数值求解光电子问题的解决方案。 与传统的解析法相比,应用范围广泛的**SimWorks Finite Difference Solutions**能够显著降低研究门槛,大大缩短开发周期,快速地推动微纳光电子领域的发展,因此**SimWorks Finite Difference Solutions**是研究人员和工程技术人员处理各种微纳光电子问题的有力工具。
Semiconductor Solutions 用于半导体有源器件的建模、仿真和分析。软件准确模拟有源仿真中电荷的传输扩散过程,允许配合无源光学软件进行联合开发,实现如激光器、光电探测器、太阳能电池等工程的仿真。
利用有限差分法(Finite Difference Method, FDM),将麦克斯韦旋度方程转换为离散形式的差分方程组进行数值求解。SimWorks Photonics Solutions支持多种有限差分算法,包括:
SimWorks 通过对 GPU 加速技术的深度应用,充分发挥硬件性能优势,显著加速仿真过程。在典型的光学仿真场景中,基于主流 GPU 架构的加速计算方案展现出显著优于传统 CPU 的性能表现。而且GPU 的加速比通常会随着显卡性能等级的提升而进一步增加。为了帮助用户更科学地选择适合自身需求的计算资源,SimWorks Lab 提供了CPU 与 GPU 方案的速度对比测试结果,助力您实现性能与成本的最优平衡。 SimWorks 还支持多 GPU 并行仿真,在单一任务中调度多张显卡协同计算,相比单卡运行不仅能成倍提升计算速度,还能扩展显存,处理更大规模的仿真。无论是单机多卡配置,还是多机多卡集群,SimWorks 都能充分利用多 GPU 的优势,实现更高效的计算,进一步满足不同规模仿真任务的需求。以下对比图以 NVIDIA A10 显卡为例,展示了多 GPU 配置下的性能提升情况。
性能 | SimWorks FDTD | 业内同行软件 | |
---|---|---|---|
网格 | |||
均匀阶梯 | ✓ | ✓ | |
非均匀 | ✓ | ✓ | |
共形 | 体积平均 | ✓ | ✓ |
Yu-Mittra | ✓ | ✗ | |
等效介电常数 | ✓ | ✗ | |
边界 | |||
完美电导体/完美磁导体 | ✓ | ✓ | |
布洛赫周期边界 | ✓ | ✗ | |
完美匹配层 | 坐标拉伸型完美匹配层 | ✓ | ✗ |
对称/反对称 | ✓ | ✗ | |
光源 | |||
单频点、任意角度入射 | 平面波 | ✓ | ✓ |
偶极子 | ✓ | ✓ | |
高斯光源(标量和矢量) | ✓ | 部分 | |
模式光源 | ✓ | 部分 | |
端口 | ✓ | ✗ | |
总场散射场 | ✓ | ✗ | |
多频点入射 | ✓ | ✗ | |
材料 | |||
电介质 | ✓ | ✓ | |
散点数据组成的色散材料 | ✓ | ✗ | |
二维材料 | 石墨烯 | ✓ | ✗ |
集总元件(RLC) | ✓ | ✗ | |
非线性 | ✓ | ✗ | |
分析组 | |||
远场 | 基于等效原理 | ✓ | ✗ |
基于平面波展开法 | ✓ | ✗ | |
能带结构 | ✓ | ✓ | |
优化 | |||
扫描 | ✓ | ✓ | |
优化 | ✓ | 部分 | |
S矩阵扫描 | ✓ | ✗ | |
高性能计算 | |||
并行计算 | ✓比其他快十倍 | 部分 | |
云计算 | ✓ | 部分 | |
GPU加速 | ✓最快 | 部分 | |
支持操作系统 | |||
Windows | ✓ | ✓ | |
Linux | ✓ | ✗ | |
macOS | ✓ | ✗ | |
灵活部署 | |||
单机版 | ✓ | 部分 | |
云端版 | 公共云 | ✓ | 部分 |
私有云 | ✓ | 部分 | |
应用展览 | |||
40+应用案例 | ✓ | ✗ |