SimWorks 致力于为用户提供微纳光学问题数值求解的专业解决方案,包括 SimWorks Finite Difference Solutions 和 SimWorks Semiconductor Solutions 两个系列产品,分别用于无源与有源问题的仿真分析。
SimWorks 功能全面、性能卓越,能够仿真微纳光学中的全部电磁场信息。软件提供灵活的脚本语言,并集成参数扫描、目标优化等分析工具,助力高效科研与工程设计。
此外,SimWorks 支持多GPU并行加速,显著提升仿真效率;具备与第三方软件的数据交互能力,满足从基础研究到工业应用的多样化需求。
SimWorks Finite Difference Solutions基于有限差分法,将麦克斯韦旋度方程转化为离散形式的差分方程组进行数值求解。软件支持多种有限差分算法,包括:
SimWorks 深度应用 GPU 加速技术,充分发挥硬件性能优势,显著提升仿真速度。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远超传统 CPU 的性能表现。SimWorks 提供了 CPU 与 GPU 仿真速度的对比测试数据,可帮助用户评估并选择适合自身需求的计算资源配置,实现性能与成本间的最优平衡。 此外,SimWorks 还支持多 GPU 并行计算,可在单一仿真任务中调度多张GPU协同工作。相比单卡计算,多卡并行不仅能成倍提升计算速度,还能扩展显存容量,支持更大规模的仿真。无论是单机多卡配置,还是多机多卡集群,SimWorks 均能充分利用多 GPU 资源,实现更高效的计算,满足不同规模仿真任务的需求。 以下对比图展示了单 GPU 相比 CPU 服务器的加速效果,以及多 GPU 并行相对单 GPU 进一步的速度提升。
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 | ✓ | ✗ |